p CO eletroquímica ₂ reação de redução (CO ₂ RR) é uma abordagem promissora para converter CO ₂ em produtos químicos úteis. p Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Zhang Suojiang do Instituto de Engenharia de Processos (IPE) da Academia Chinesa de Ciências preparou um catalisador de átomo único de manganês (Mn) (SAC) com Mn-N ₃ site suportado por graphitic C ₃ N ₄ , que exibiu desempenho eficiente de CO ₂ eletrredução.

p Este trabalho foi publicado em Nature Communications em 28 de agosto.

p É um grande desafio obter alta eficiência Faradaica (FE) e alta densidade de corrente simultaneamente por catalisadores baratos para CO ₂ RR.

p O catalisador preparado exibiu um máximo de CO FE de 98,8% com 14,0 mA cm ^-2 Densidade de corrente de CO ( j _CO ) em sobrepotencial de 0,44 V em KHCO ₃ eletrólito, superando todos os SACs Mn relatados.

p Além disso, um mais alto j _CO valor de 29,7 mA cm ^-2 foi obtido em sobrepotencial de 0,62 V, quando o líquido iônico foi usado como eletrólito.

p Espectroscopia de absorção de raios-X e microscopia eletrônica de transmissão de varredura de campo escuro anular de alto ângulo confirmaram Mn atomicamente disperso no catalisador, e a análise de melhor ajuste indicou que o átomo de Mn isolado era coordenado por três vezes por átomos de N.

p "Os espectros de absorção de raios-X in situ e os cálculos da teoria funcional da densidade demonstraram que o desempenho notável do catalisador foi atribuído ao Mn-N ₃ local, que facilitou a formação do COOH intermediário chave através de uma barreira de energia livre reduzida, "disse o Prof. Zhang Suojiang.

p Este trabalho mostra que o CO ₂ A atividade RR de catalisadores baseados em Mn pode ser aumentada por meio da mudança de ambiente coordenado.

p "Ele fornece uma base científica importante e viabilidade para CO eletroquímico de baixo custo e alta eficiência ₂ redução a produtos químicos úteis, "disse o Prof. Zhang Xiangping, um co-autor correspondente do artigo.