采用DFT计算的吉布斯自由能(图5a)显示,CO2RR中的限速步骤是H-CoPc-CO的CO解吸步骤(0.38 eV),而CORR中的限速步骤是H-CoPc-CO−的质子化步骤(0.40 eV)。此外,将H-CoPc-CO还原为H-CoPc-CO-中间体需要0.72 eV的相当高的能垒,这意味着H-CoPc-CO和H-CoPc-CO-都会在溶液中存在,可通过原位FTIR和XAS来检测。
ECR是一个整体的热力学上坡过程,提出了重大的动力学挑战,其中CO2分子的C=O键具有750 kJ mol−1的大解离能,这增加了电化学活化和将CO2分子还原为燃料和化学原料的难度[5]。因此,寻找高效的ECR催化剂变得至关重要,也是一个瓶颈。ECR催化剂的另一个关键挑战是产物选择性,这是关键技术障碍之一,因为CO2的电化学还...
电化学CO2还原(CO2R)是储存可再生电力和可持续生产有价值的化学品和燃料的一种有吸引力的选择。 近日,英国伦敦帝国理工学院Yuxiang Zhou和Hossein Yadegari、北京大学徐冰君教授等53位国内外专家学者总结了在基础理解、催化剂开发、工程设计和扩大生产方...
1.二氧化碳在异质催化剂上转化为甲烷的反应路径被报道为通过关键中间体表面吸附的醛(*CHO)或表面吸附的醇(*COH)进行,这些中间体由*CO质子化产生。为了探究*CHO或*COH这两种中间体是否适用于DAT电极,本文使用CO2–CO–CO2的顺序气体供给,并通过原位差分电化学质谱法(DEMS)...
将二氧化碳电化学转化为化学燃料是一种储存可再生能源的好方法。然而，高效的二氧化碳还原反应（CO₂RR）面临着复杂性的挑战，因为存在多种反应途径。例如，双电子途径产生 CO 和 HCOOH，十二个电子途径可导致 C2 产物，而八个电子途径则产生 CH4。因此，许多电催化剂已经被用于 CO₂ 还原，而单原子催化剂因其...
电化学还原为将CO2转化为一系列碳氢化合物和含氧化合物提供了应用前景,但醇的生产仍极具挑战。在此,东南大学王金兰、李强等人通过分子动力学模拟,阐明了在改性铜催化剂上提高乙醇选择性的深入机制。 计算方法 本工作中的结构弛豫和从头算分子动力学(AIMD)模拟计算都是在密度泛函理论(DFT)中使用维也纳从头算模拟包(...
利用结构依赖性电化学特性来引导CO2还原途径 描述 将CO2电催化还原成具有高经济价值的醇为实现CO2资源化利用提供了一条有希望的途径。铜和铜基化合物在生产深度还原CO2的多电子产物方面被认为非常有效。在包括C1和C2+烃类和含氧化合物在内的多种反应产物中,乙醇和正丙醇尽管具有很高的工业和经济优势,但很难以高产率...
影响二氧化碳还原反应活性和选择性的因素很多,包括催化剂的表面结构、形态、组成、电解质离子和PH值的选择以及电化学电池的设计。而这些影响因素往往相互制衡,从而使催化剂的开发和设计工作复杂化。来自美国斯坦福大学Jens K. Nørskov, Thomas F. Jaramillo与多个科研团队合作,以多个角度来审视多种影响因素在铜基催化...
水溶液中电化学还原co2的研究进展 电化学还原CO₂在水溶液中是缓解温室效应新途径。该过程能将CO₂转化为高附加值化学品。研究中常用的电极材料有金属、合金等。金属电极如铜在还原CO₂时展现独特性能。合金电极可通过改变成分来优化催化效果。水溶液的pH值对还原反应有重要影响。不同pH条件下产物种类和选择性会...
首先,可利用电化学方法发生氢化物的元素还不多,必须扩展 所测元素范围,才能使得这项技术更为实用;其次,研究电化学氢 化物发生反应的机理,有助于了解电极反应的过程,帮助人们发现 新的体系或改善已有的氢化物发生体系,提高发生效率,增强抗干扰能力。最后,利用还原电位的差异,进行元素的形态分析,可能是今后的发展方向之...