Com a ajuda do espectrômetro de ressonância magnética nuclear, um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Wang Hui dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei da Academia Chinesa de Ciências preparou um catalisador de alta eficiência de óxido cuproso oco coberto de carbono usando a redução de autocarbonilação de solvente estratégia, que forneceu uma nova solução para a reação eletrocatalítica de redução de dióxido de carbono (CO₂ RR) na preparação de multicarbono (C₂₊ ) produtos.



Os resultados foram publicados em Materiais Funcionais Avançados .

As emissões excessivas de dióxido de carbono são um problema global. Convertendo CO₂ em produtos químicos e combustíveis através do CO₂ A RR não só ajuda o ambiente, mas também apoia a meta de “duplo carbono” da China. Progresso foi feito na produção de produtos de carbono único (C1), como monóxido de carbono e ácido fórmico a partir de CO₂ RR. No entanto, o CO₂ atual Eficiência RR na produção de C₂₊ produtos é baixa, criando uma necessidade de catalisadores que possam melhorar a eficiência e a seletividade.

Neste estudo, os pesquisadores desenvolveram um nanorreator especializado chamado óxido cuproso oco protegido por casca de carbono dopado com nitrogênio (H-Cu₂ O@C/N) usando uma estratégia de redução de autocarbonatação de solvente.

Este aprimoramento do nanorreator ajuda a aumentar a quantidade de intermediários-chave (*CO) na superfície do catalisador, o que acelera a produção de C₂₊ produtos através de uma reação química.

Quando testado em um eletrolisador de montagem de eletrodo de membrana (MEA), o H-Cu₂ O nanorreator O@C/N obteve resultados impressionantes, com eficiência de 75,9% na produção de C₂₊ produtos e uma alta densidade de corrente de 248,8 mA·cm ^-2 . Isto demonstra a eficácia dos catalisadores em CO₂ Conversão RR.

Para entender melhor esse processo, a equipe de pesquisa conduziu estudos detalhados. Estes resultados confirmaram que as inclusões C/N preparadas pela estratégia de redução de autocarbono solvente podem proteger eficazmente o Cu ⁺ espécies ativas e garantir sua estabilidade catalítica.

Este trabalho fornece uma maneira eficiente e viável de otimizar a estrutura do catalisador para CO₂ altamente seletivo Preparação RR de C₂₊ produtos.

Mais informações: Xiangfu Meng et al, Acoplamento C-C de Direção por Hollow Cu₂ Nanorreatores O@C/N para eletrorredução altamente eficiente de CO₂ para C₂ ⁺ Produtos, Materiais Funcionais Avançados (2024). DOI:10.1002/adfm.202312719
Informações do diário: Materiais Funcionais Avançados

Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências