高效的二氧化碳電催化劑
通過(guò)將酞菁銅(CuPc)分子與碳納米管復(fù)合,得到了高效的二氧化碳電催化劑。它可以在較低過(guò)電位下將二氧化碳高選擇性地還原為甲烷,其法拉第效率達(dá)到66%(圖3),是目前產(chǎn)甲烷的活性最高的電催化材料。不同于該課題組此前報(bào)道的單分散的CoPc/CNT催化劑(Nat. Commun. 2017,8,14675),CuPc分子晶體以堆積狀態(tài)分散于CNT之中(圖3b)。原位在線X射線吸收(XAS)研究發(fā)現(xiàn),堆積狀態(tài)下的CuPc分子在催化工作電位下會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽鐬?nm左右的銅納米團(tuán)簇,是高催化活性位點(diǎn);當(dāng)停止催化反應(yīng)后,銅納米團(tuán)簇又會(huì)可逆地回到CuPc分子結(jié)構(gòu)(圖3c-e)。不同于CuPc,另外兩種銅配合物HKUST-1和[Cu(cyclam)]Cl2在催化反應(yīng)電位下都不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘巽~微米枝晶,因此催化活性和選擇性遠(yuǎn)低于CuPc/CNT
南方科技大學(xué)
2021-04-13