首页 »
行业资讯 »
纳米材料 »
余济美/黄勃龙/劳子桓JACS:尺寸效应不可忽视!助力高分散Bi纳米粒子电催化还原CO2制甲酸
为了实现碳循环的目标,迫切需要寻找有效的方法来降低大气中CO2的浓度。电催化CO2还原反应(CO2RR)将CO2转化为高附加值产物和降低大气中CO2浓度的一种很有前途的方法。在电催化CO2RR反应的产品中,甲酸在化学合成、燃料电池和储氢载体方面具有很大的应用前景。铋基材料被认为是将CO2转化为甲酸的良好电催化剂。然而,如何通过确定铋纳米粒子结构-性质的相关性以实现有效地生产甲酸仍然具有挑战性。
基于此,香港中文大学余济美(Jimmy C. Yu)、香港理工大学黄勃龙和劳子桓(Tsz Woon Benedict Lo)等通过从Bi4Ti3O12中原位Bi偏析,成功制备出多孔TiO2均匀负载的Bi纳米颗粒催化剂(Bi-TiO2),并且根据退火温度调节Bi的偏析速率,可以改变Bi纳米粒子的尺寸。
由于活性Bi中心的大量暴露,对CO2RR中间体具有适当的吸附能和Bi和TiO2之间存在有效的相互作用,在H型电池中,最佳的Bi-TiO2-700在−1.0 VRHE下显示出最高的甲酸盐法拉第效率,达到95.6%。并且,该催化剂在400 mV的宽电位窗口一直维持高的甲酸盐法拉第效率(> 90%)。
实验结果和理论计算表明,Bi纳米粒子的尺寸对催化剂的电活性和CO2RR性能有重要的调节作用,Bi-TiO2的电子结构演化经历了一个基于Bi纳米颗粒大小的火山趋势。
最优的Bi-TiO2-700具有中等尺寸的Bi纳米颗粒,并由于p带和d带中心的上移而表现出最高的电活性;同时Bi-TiO2中丰富的界面改善了电活性,优化了CO2和*COOH的吸附,有效降低了CO2RR的能耗、抑制了H2和CO的形成,以及提高了CO2转化为HCOOH的选择性。
Size Effects of Highly Dispersed Bismuth Nanoparticles on Electrocatalytic Reduction of Carbon Dioxide to Formic Acid. Journal of the American Chemical Society, 2023. DOI: 10.1021/jacs.3c04727
-
3,6,9,12-四草酸酯四癸二酸_CAS:32775-08-9
2024-07-26
-
2,2-双(((4-叠氮基-2,3,5,6-四氟苯甲酰基)氧基)甲基)丙烷-1,3-二基双(4-叠嗪基-2,3,6-四氟苯甲酸酯_2,2-bis(((4-azido-2,3,5,6-tetrafluorobenzoyl)oxy)methyl)propane-1,3-diyl bis(4-azido-2,3,5,6-tetrafluorobenzoate)_CAS:157928-53-5
2024-06-24
-
(8R,9S,13S,14S)-13-甲基-3-乙烯基 6,7,8,9,11,12,13,14,15,16-十氢-17H 环戊基[a]菲17-酮_ (8R,9S,13S,14S)-13-methyl-3-vinyl6,7,8,9,11,12,13,14,15,16-decahydro-17Hcyclopenta[a]phenanthren-17-one _CAS:151171-58-3
2024-06-24
-
松柏醇-7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑_2-[(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)prop-2-enoxy]-N-[2-[(4-nitro-2,1,3-benzoxadiazol-7-yl)amino]ethyl]acetamidel_CAS:1803427-21-5
2024-06-24
-
(2E)-N-(1-(3-氯苄基)-1H-咪唑-4-基)-3-(吡啶-3-基)丙-2-烯酰胺_(2E)-N-(1-(3-chlorobenzyl)-1H-imidazol-4-yl)-3-(pyridin-3-yl)prop-2-enamide_CAS:2128292-12-4
2024-06-24
-
橙花叔醇葡萄糖苷_β-D-glucopyranosyl-(1->3)-6,7-trans-nerolidol_CAS:116174-71-1
2024-06-24
-
(6S)-3-甲基-6-(1-烯-2-基)环己-2-烯醇_(6S)-3-methyl-6-(prop 1-en-2-yl)cyclohex-2-enol_CAS:1313708-57-4
2024-06-24
-
(6R)-3-甲基-6-(1-烯-2-基)环己-2-烯醇_(6R)-3-methyl-6-(prop 1-en-2-yl)cyclohex-2-enol_CAS:1647065-98-2
2024-06-24
-
乙基紫精二六氟磷酸盐_ethylviologen bis(hexafluorophosphate)_CAS:138926-07-5
2024-06-24
-
四羟乙基乙二胺_CAS:140-07-8
2024-06-24
-
(S)-2-(乙酰基硫基)丙酸_CAS:167466-66-2
2024-06-24
-
TEMPO_CAS:2564-83-2
2024-06-24
-
N-Boc-反式-4-氨基-脯氨酸甲酯盐酸盐_CAS:334999-32-5
2024-06-24