À l'aide d'un spectromètre de résonance magnétique nucléaire, un groupe de recherche dirigé par le professeur Wang Hui de l'Institut des sciences physiques Hefei de l'Académie chinoise des sciences a préparé un catalyseur à haute efficacité d'oxyde cuivreux creux recouvert de carbone en utilisant la réduction par autocarbonylation par solvant. stratégie, qui a fourni une nouvelle solution pour la réaction électrocatalytique de réduction du dioxyde de carbone (CO2 RR) dans la préparation du multicarbone (C2+ ) produits.
Les résultats ont été publiés dans Advanced Functional Materials. .
Les émissions excessives de dioxyde de carbone constituent un problème mondial. Conversion du CO2 en produits chimiques et carburants via le CO2 RR contribue non seulement à protéger l'environnement, mais soutient également l'objectif chinois de « double carbone ». Des progrès ont été réalisés dans la production de produits à carbone unique (C1) tels que le monoxyde de carbone et l'acide formique à partir du CO2 FR. Cependant, le CO2 actuel Efficacité RR dans la production de C2+ produits est faible, ce qui crée un besoin de catalyseurs capables d'améliorer l'efficacité et la sélectivité.
Dans cette étude, les chercheurs ont développé un nanoréacteur spécialisé appelé oxyde cuivreux creux protégé par une enveloppe de carbone dopé à l'azote (H-Cu2 O@C/N) en utilisant une stratégie de réduction de l'autocarbonatation par solvant.
Cette amélioration du nanoréacteur contribue à augmenter la quantité d'intermédiaires clés (*CO) à la surface du catalyseur, ce qui accélère la production de C2+ produits par une réaction chimique.
Lorsqu'il est testé dans un électrolyseur à assemblage membrane-électrode (MEA), le H-Cu2 Le nanoréacteur O@C/N a obtenu des résultats impressionnants, avec une efficacité de 75,9 % dans la production de C2+ produits et une densité de courant élevée de 248,8 mA·cm -2 . Ceci démontre l'efficacité des catalyseurs en CO2 Conversion RR.
Pour mieux comprendre ce processus, l’équipe de recherche a mené des études détaillées. Ces résultats ont confirmé que les inclusions C/N préparées par stratégie de réduction des autocarbones par solvant peuvent protéger efficacement le Cu + espèces actives et assurer leur stabilité catalytique.
Ce travail fournit un moyen efficace et réalisable d'optimiser la structure du catalyseur pour le CO2 hautement sélectif. Préparation RR de C2+ produits.
Plus d'informations : Xiangfu Meng et al, Pilotage du couplage C-C par Hollow Cu2 Nanoréacteurs O@C/N pour une électroréduction hautement efficace du CO2 à C2 + Produits, Matériaux fonctionnels avancés (2024). DOI : 10.1002/adfm.202312719
Informations sur le journal : Matériaux fonctionnels avancés
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
