CO2電還原用氮摻雜碳基過渡金屬單原子催化劑
作者：朱紅林; 李文英; 黎挺挺; Michael; Baitinger; Juri; Grin; 鄭岳青 寧波大學應用固體化學研究中心; 寧波315211; 德國馬克斯普朗克固體化學物理研究所; 德雷斯頓01187
摘要：溫和條件下將CO2電催化還原(CO2RR)為高能量密度燃料和高附加值碳產品是降低大氣中CO2濃度、儲存間歇性可再生能源、實現碳中和的重要途徑之一。設計和開發對電催化CO2RR兼具高活性、高選擇性、高穩定性、且對析氫反應(HER)具有顯著抑制作用的高性能廉價催化劑是CO2RR研究的關鍵。單原子催化劑(SACs)由于其獨特的電子結構和幾何結構對許多重要化學反應(如CO氧化反應、加氫反應、析氧反應、氧還原反應、析氫反應等)顯示出優異的催化活性而廣受關注。近年來,N摻雜多孔碳載體過渡金屬單原子催化材料(M-N-C)顯示出對電化學二氧化碳還原的廣闊前景、并有望成為在水相電解質中還原CO2的貴金屬(Au,Ag)催化劑的替代品。本文從單原子催化材料M-N-C的制備、影響電催化性能的因素及MNx活性基團三個方向介紹了單原子催化劑M-N-C電催化CO2RR的研究現狀和進展。最后,就目前該方向研究中尚待解決的問題進行了總結、并對下一步的研究進行了展望。
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化學進展雜志
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