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二氧化碳轉化制一氧化碳研究取得新進展
時間：2023-02-08 來源：中國科學報
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員肖建平團隊與中國科學技術大學教授曾杰團隊、電子科技大學教授夏川團隊合作，在二氧化碳（CO2）轉化制一氧化碳（CO）研究中取得新進展。團隊研發(fā)出單原子合金催化劑Sb1Cu，實現(xiàn)了CO2高活性、高選擇性還原制備CO，并探究了該過程的理論機理。相關研究成果發(fā)表在《自然—通訊》上。
利用可再生能源實現(xiàn)CO2高效電還原，是減緩溫室效應并實現(xiàn)“雙碳”目標的重要手段之一。肖建平團隊在前期工作中發(fā)現(xiàn)了CO2電催化還原制甲酸的雙頂點活性趨勢，并揭示了單原子合金Pb1Cu電催化CO2還原制甲酸的高活性原因。
本工作中，肖建平團隊探究了單原子合金催化劑Sb1Cu電催化CO2還原表現(xiàn)出高CO選擇性的原因。研究發(fā)現(xiàn)，Sb1Cu電催化CO2到CO的活性位為與單原子Sb相鄰的Cu位點，并揭示了Sb1Cu相比于Cu可以有效減弱CO*的吸附能，降低CO*的覆蓋度，抑制C-C偶聯(lián)反應，從而提升了CO的選擇性。通過電荷外插值法，肖建平團隊計算了不同工作電勢下的反應能壘，通過微觀動力學模擬得到的理論速率也和實驗結果有較好的吻合。
該研究為設計高活性和特定選擇性電催化材料提供了新思路。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-023-35960-z
