基于此，团队测试了催化剂表面的荷电性质，并通过理论计算证明酸性CO2RR中微环境变化与催化剂表面对CO2RR中间体本征吸附能力以及局部pH变化相关（图4），基于Bi与BiOCl在含氯电解液中存在可逆反应的原理，提出了脉冲电势的策略用以提高催化剂在酸性CO2RR的稳定性（图5）。该研究深入理解了酸性CO2RR中催化剂表面微环境...
电催化CO2还原反应是通过在电极表面施加适当的电势来实现的。在催化剂的作用下,CO2分子在电极表面吸附并发生化学反应。具体的机理可以分为两个步骤:CO2吸附和还原反应。 CO2吸附是指CO2分子在电极表面吸附的过程。在电极表面,CO2分子与催化剂发生相互作用,吸附在催化剂表面的活性位点上。吸附过程中,CO2分子与催化剂之间...
理论计算可以得到电催化CO2还原到最终产物的能级图(图2)。过电位对应于能级图中相邻态之间的最大能量差,称此能量势垒为RDS。目前广泛使用的CO2RR计算方法(标准热力学法)有时可能无法对RDS进行准确的预测。这是由于除稳定反应中间体的结合能决定电...
电催化CO2还原反应是一种利用电能驱动CO2分子还原为有机物的化学反应。在这个反应中,催化剂起到加速反应速率和调控反应产物的作用。 产C1催化剂是一类能够特异地催化CO2还原为一碳(C1)有机化合物的催化剂。C1有机化合物包括甲醇、甲醛、甲烷等低碳化合物,它们可以作为化工原料或燃料使用。 目前发现的一些常见的产C1...
电催化二氧化碳还原(CO2RR)是最有利的开发捕获和再利用CO2技术之一,为缓解目前严峻的温室效应等环境问题提供了有希望的策略。然而,对于CO2RR的大规模工业实施,必须精心解决几个关键因素,包括产品选择性、生产效率、转换效率、电流密度和长期稳定性。虽然某些研究已经达到了必要的电流密度(> 300 mA cm−2)和对简单产...
电催化CO2还原反应是一种将CO2转化为可再生燃料或化学品的方法。该反应需要通过电化学的手段将CO2还原为有机化合物,如甲烷、乙醇等。与传统的热解法相比,电催化CO2还原反应具有选择性高、能量效率高等优点。 然而,电催化CO2还原反应的研究面临着一些挑战。首先,CO2分子结构稳定,导致它在电化学过程中更倾向于生成无价...
本文将深入探讨课题组对电催化CO2还原阳极反应的报道,从简单的概念解释到深入的技术原理,帮助读者全面理解这一主题。 一、电催化CO2还原的意义 CO2是温室气体的主要成分之一,其排放直接导致全球气候变暖等环境问题。电催化CO2还原技术可以将CO2转化为有机燃料或化学品,既减少了温室气体排放,又解决了能源存储和利用的...
电催化CO2还原反应(CO2RR)为CO是实现碳中和循环的有效方法。近日,中国石油大学(华东)王兆杰等人探索了一系列含Ti2CO2和O空位的Ti2CO2-MXene基过渡金属(TM)单原子催化剂(SAC),包括TM-Ti2CO2和TM-Ov-Ti2CO2,并将其用于高性能CO2RR。 计算方法 作者采用3×3 Ti2CO2和Ov-Ti2CO2超晶胞模型进行了计算模拟,并在广义...
电催化CO2还原(ECR)制备碳基化学原料是同时实现碳循环和电能到化学能的存储和转化的有效途径,受到科学家们的广泛关注。然而,由于CO2的分子惰性和反应涉及多个质子和电子的转移过程,获得具有高法拉第效率、低过电势和高产物选择性的ECR过程仍然充满挑战。精...
原位红外光谱探测水系CO2电催化还原反应过程注意事项 1. 几种原位电化学红外构造简介 利用分子振动的特征吸收,红外光谱可以用于原位检测固体电极上的吸附态物种,从而:(1) 关键中间产物的识别和构型鉴定(2)确定电极表面成键状态(3)优先的反应路径和选择性确认(4)探究反应环境的影响,如电解液阴离子,阳离子,pH, 添加...