开发具有低过电位和工业级电流密度的高效、稳定的电催化剂对CO2电还原具有重要意义，但CO2电还原过程中质子传输速率低仍然是一个挑战。
基于此，浙江大学侯阳教授（通讯作者）等人报道了一种利用静电纺丝和热解相结合的方法，制备了锡（Sn）-氮位点约束多孔氮掺杂碳纳米纤维（Sn/NCNFs）。优化后的Sn/NCNFs催化剂具有优异的CO2ER活性，最大CO FE为96.5%，低起始电位为-0.3 V, Tafel斜率为68.8 mV dec-1。
在流动电池中，工业级的CO局部电流密度达到100.6 mA cm-2。此外，具有Sn/NCNFs负极的Zn-CO2电池，最大功率密度为1.38 mW cm-2，长期稳定性好。
通过DFT计算，以阐明NCNFs中掺杂N原子对Sn/NCNFs的影响。构建了不同N原子类型的原子Sn-N的三个结构模型，并将其标记为Sn-N/N2、Sn-N/N3和Sn-N/N4。
为阐明催化机制，计算了CO2在这些模型上的吉布斯自由能。计算得到Sn-N/N3模型*COOH生成速率决定步骤的自由能垒为2.06 eV，远低于其他三种模型。
结果表明，Sn-N位点附近的吡咯N原子可以有效地降低*COOH中间体形成的能垒，提高CO2ER的性能。此外，在这些模型上Sn p轨道中心的总态密度（DOS）和部分态密度（PDOS）。
在Sn-N/N3模型中，Sn 5p轨道的能带中心发生了正向偏移，并更接近费米能级（Ef），表明掺杂的吡咯N原子改变了Sn 5p轨道的局域电子密度，从而导致Sn-N/N3结构具有更高的电导率和电子反应速率。
Boosting Industrial-Level CO2 Electroreduction of N-Doped Carbon Nanofibers with Confined Tin-Nitrogen Active Sites via Accelerating Proton Transport Kinetics. Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202208781.
https://doi.org/10.1002/adfm.202208781.
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(3S）-2,2′-双（2,2′-联噻吩-5-基）-3,3′-联环烷_(3S)-2,2′-bis(2,2′-bithiophene-5-yl)-3,3′-bithianaphthene_CAS:1594931-46-0
2026-02-26
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(3R）-2,2′-双（2,2′-联噻吩-5-基）-3,3′-联环烷_(3R)-2,2′-bis(2,2′-bithiophene-5-yl)-3,3′-bithianaphthene_CAS:1594931-42-6
2026-02-26
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荜茇酰胺CAS: 20069-09-4
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Anzurogenin D CAS: 56816-69-4
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葫芦巴碱盐酸盐 CAS No.：6138-41-6
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精胺二水合物CAS: 403982-64-9
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乙酰牛磺酸镁CAS:75350-40-2
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1-甲基烟酰胺氯化物CAS: 1005-24-9
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葫芦巴碱硫酸盐 CAS No.：856959-29-0
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红景天苷 CAS:10338-51-9
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双酚A双环氧乙烷酯_diglycidyl ether diphenolate glycidyl ester_CAS:4204-81-3
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CK-3825076_CAS:3023452-80-1
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丙酰辅酶A_Propionyl CoA_CAS:317-66-8
2026-01-05
