CO électrochimique 2 réaction de réduction (CO 2 RR) est une approche prometteuse pour convertir le CO 2 en produits chimiques utiles.

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Zhang Suojiang de l'Institut de génie des procédés (IPE) de l'Académie chinoise des sciences a préparé un catalyseur à un seul atome (SAC) au manganèse (Mn) avec du Mn-N. 3 site supporté par graphitic C 3 N 4 , qui présentait des performances efficaces de CO 2 électroréduction.

Ce travail a été publié dans Communication Nature le 28 août.

C'est un grand défi d'obtenir un rendement faradique élevé (FE) et une densité de courant élevée simultanément par des catalyseurs bon marché pour le CO 2 RR.

Le catalyseur préparé présentait un CO FE maximum de 98,8 % avec 14,0 mA cm ^-2 Densité de courant CO ( j CO ) à une surtension de 0,44 V dans KHCO 3 électrolyte, surpassant tous les SACs de Mn signalés.

De plus, un plus haut j CO valeur de 29,7 mA cm ^-2 a été obtenu à une surtension de 0,62 V, lorsqu'un liquide ionique a été utilisé comme électrolyte.

La spectroscopie d'absorption des rayons X et la microscopie électronique à transmission à champ sombre annulaire à angle élevé ont confirmé la dispersion atomique du Mn dans le catalyseur, et l'analyse la mieux adaptée a indiqué que l'atome de Mn isolé était trois fois coordonné par les atomes de N.

"Les spectres d'absorption des rayons X in situ et les calculs de la théorie fonctionnelle de la densité ont démontré que les performances remarquables du catalyseur étaient attribuées au Mn-N 3 placer, qui a facilité la formation de l'intermédiaire clé COOH grâce à une barrière d'énergie libre abaissée, " a déclaré le professeur Zhang Suojiang.

Ce travail montre que le CO 2 L'activité RR des catalyseurs à base de Mn peut être améliorée en changeant l'environnement coordonné.

« Il fournit une base scientifique importante et une faisabilité pour le CO électrochimique à faible coût et à haute efficacité 2 réduction aux produits chimiques utiles, " a déclaré le professeur Zhang Xiangping, un co-auteur de l'article.