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含氮金属有机框架衍生的铜基催化剂电催化还原二氧化碳
被引量：
8
1
作者
金惠东
熊力堃
+5 位作者
张想
连跃彬
陈思
陆永涛
邓昭
彭扬
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期114-124,共11页
将二氧化碳转化为高附加值的燃料和化学品是缓解当前能源和环境危机的有效策略之一。众所周知,铜基纳米材料是电还原二氧化碳的良好催化剂,但仍存在选择性低和耐久性差等缺点。本文中,我们以Cu-NBDC MOF为前驱体,通过退火得到了一种锚...
将二氧化碳转化为高附加值的燃料和化学品是缓解当前能源和环境危机的有效策略之一。众所周知,铜基纳米材料是电还原二氧化碳的良好催化剂,但仍存在选择性低和耐久性差等缺点。本文中,我们以Cu-NBDC MOF为前驱体,通过退火得到了一种锚定在氮掺杂多孔碳上的Cu_(2)O/Cu催化剂(Cu_(2)O/Cu@NC)。XPS结果显示,Cu_(2)O/Cu@NC中的CuN含量随着退火温度升高而降低。通过电还原二氧化碳测试结果分析,我们发现与不含氮的Cu_(2)O/Cu@C相比,Cu_(2)O/Cu@NC有效抑制了副反应HER,提高了电还原二氧化碳反应的整体催化活性,而且随着Cu-N含量的增加,Cu_(2)O/Cu@NC对乙烯和甲烷的选择性得到显著提高。在400℃退火处理下,Cu_(2)O/Cu@NC的CO_(2)催化效率高于86%(-1.4--1.6V vs.RHE),其中包括20.4%的C_(2)H_(4)(-1.4V vs.RHE)和23.9%的CH4(-1.6V vs.RHE)。相比之下,Cu_(2)O/Cu@C的二氧化碳还原效率最高不足50%,且无明显乙烯和甲烷生成。我们认为这些显著的催化性能差异主要归因于Cu-N有利于稳定二氧化碳还原反应中*CH2中间体的吸附,抑制*H生成氢气。这些结果表明,通过调控氮的掺杂可以有效改变铜基MOF衍生的催化剂的二氧化碳还原路径并提高其催化性能。
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关键词
铜基MOFs材料
氮掺杂
CU
O/Cu
二氧化碳还原
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职称材料
题名
含氮金属有机框架衍生的铜基催化剂电催化还原二氧化碳
被引量：
8
1
作者
金惠东
熊力堃
张想
连跃彬
陈思
陆永涛
邓昭
彭扬
机构
苏州大学
能源
学院
江苏省先进碳材料与可穿戴能源技术省重点实验室
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期114-124,共11页
基金
国家自然科学基金(21701118)
江苏省高校自然科学研究重大项目(18KJA480004)
江苏省六大人才高峰计划(XCL-057,XCL-062,TD-XCL-006)资助。
文摘
将二氧化碳转化为高附加值的燃料和化学品是缓解当前能源和环境危机的有效策略之一。众所周知,铜基纳米材料是电还原二氧化碳的良好催化剂,但仍存在选择性低和耐久性差等缺点。本文中,我们以Cu-NBDC MOF为前驱体,通过退火得到了一种锚定在氮掺杂多孔碳上的Cu_(2)O/Cu催化剂(Cu_(2)O/Cu@NC)。XPS结果显示,Cu_(2)O/Cu@NC中的CuN含量随着退火温度升高而降低。通过电还原二氧化碳测试结果分析,我们发现与不含氮的Cu_(2)O/Cu@C相比,Cu_(2)O/Cu@NC有效抑制了副反应HER,提高了电还原二氧化碳反应的整体催化活性,而且随着Cu-N含量的增加,Cu_(2)O/Cu@NC对乙烯和甲烷的选择性得到显著提高。在400℃退火处理下,Cu_(2)O/Cu@NC的CO_(2)催化效率高于86%(-1.4--1.6V vs.RHE),其中包括20.4%的C_(2)H_(4)(-1.4V vs.RHE)和23.9%的CH4(-1.6V vs.RHE)。相比之下,Cu_(2)O/Cu@C的二氧化碳还原效率最高不足50%,且无明显乙烯和甲烷生成。我们认为这些显著的催化性能差异主要归因于Cu-N有利于稳定二氧化碳还原反应中*CH2中间体的吸附,抑制*H生成氢气。这些结果表明,通过调控氮的掺杂可以有效改变铜基MOF衍生的催化剂的二氧化碳还原路径并提高其催化性能。
关键词
铜基MOFs材料
氮掺杂
CU
O/Cu
二氧化碳还原
Keywords
Copper-based MOFs material
Nitrogen doping
Cu2O/Cu
CO2 reduction
分类号
TQ426 [化学工程]
X701 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含氮金属有机框架衍生的铜基催化剂电催化还原二氧化碳
金惠东
熊力堃
张想
连跃彬
陈思
陆永涛
邓昭
彭扬
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
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