近日,中國科學院大連化學物理研究所理論催化創新特區研究組研究員肖建平團隊與中國科學技術大學教授曾杰團隊、電子科技大學教授夏川團隊合作,在二氧化碳(CO2)轉化制一氧化碳(CO)研究中取得新進展。該工作研發出單原子合金催化劑Sb1Cu,實現了CO2高活性、高選擇性還原制備CO,并探究了這一過程的理論機理。
利用可再生能源實現CO2高效電還原,是減緩溫室效應并實現“雙碳”目標的重要手段之一。肖建平團隊的前期工作發現了CO2電催化還原制甲酸的雙頂點活性趨勢(Nature Communications、Advanced Materials),揭示了單原子合金Pb1Cu電催化CO2還原制甲酸的高活性原因(Nature Nanotechnology)。
本工作探究了單原子合金催化劑Sb1Cu電催化CO2還原表現出高CO選擇性的原因。研究發現,Sb1Cu電催化CO2到CO的活性位為與單原子Sb相鄰的Cu位點,并揭示了Sb1Cu相比于Cu可以有效減弱CO*的吸附能,降低CO*的覆蓋度,抑制C-C偶聯反應,從而提升了CO的選擇性。通過電荷外插值法,該研究計算了不同工作電勢下的反應能壘,通過微觀動力學模擬得到的理論速率也和實驗結果有較好的吻合。該研究為設計高活性和特定選擇性電催化材料提供了新思路。
相關研究成果以Selective CO2 electrolysis to CO using isolated antimony alloyed copper為題,發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項(B類)“功能納米系統的精準構筑原理與測量”、中科院潔凈能源創新研究院合作基金、榆林創新院人工智能科技專項等的支持。
研究揭示單原子合金催化二氧化碳電還原制一氧化碳機理
圖鹵代烴的協同催化氫解實現氚同位素標記在國家自然科學基金項目(批準號:22101278)等資助下,中國科學院大學趙達課題組在氫同位素標記方面取得新進展。研究成果以“仿生協同催化氫解助力后期氘化和氚化(......
圖1.論文相關信息圖2.原位(insitu)和操作條件(operando)表征技術示意圖催化是應用背景廣泛、綜合性強的學科,是當前化學學科的前沿和化學工業的支柱,它在能源的開發利用、環境污染的防治和化......
近日,中科院大連化物所氫能與先進材料研究部碳資源小分子與氫能利用研究組(DNL1905組)孫劍研究員與內蒙古大學劉健教授等合作,發表了調控二氧化碳(CO2)加氫產物選擇性的催化劑設計綜述性文章,系統總......
英國劍橋大學科學家研制出一款利用陽光提供能量的新裝置,能直接從空氣中捕獲二氧化碳(CO2),并將其轉化為合成氣,作為生產可持續燃料的原料。相關論文發表于新一期《自然·能源》雜志。該裝置是一種太陽能流動......
近日,中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員王輝與張欣課題組合作,依托穩態強磁場實驗裝置電子順磁共振測量技術,研發出新型碳包覆鐵酸鎳納米催化劑(NFN@C),并發現NFN@C在抗腫瘤治療方面......
據最新一期《自然·催化》雜志報道,英國劍橋大學和美國加州大學伯克利分校研究團隊將微小的銅納米花附著在人造葉片上,高效轉化二氧化碳,用以生產清潔能源和化學品,而這些可能正是現代能源和制造業的支柱產品。團......
超高強度和優異的拉伸塑性是結構材料發展的不懈追求。然而,合金的抗拉強度提升至超高水平后(如>2.5GPa),通常難以維持良好的應變硬化能力。因此,此類超強合金的均勻延伸率往往難以突破5%應變。近......
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員鄧德會團隊在《德國應用化學》發表綜述文章,系統介紹了二維催化材料近年來在模型體系與實際應用中的進展,并對二維催化劑的設計策略、存在的挑戰和未來發展方向作出了展望......
近日,中科院大連化物所低碳催化與工程研究中心(DNL1200組群)劉中民院士團隊,與中國神華煤制油化工有限公司合作開發的具有自主知識產權的“石腦油二氧化碳耦合制芳烴技術”通過了中國石油和化學工業聯合會......
12月5日,中國氣象局發布《中國溫室氣體公報(2023年)》(以下簡稱《公報》),這是中國氣象局連續第13年發布中國的溫室氣體監測情況。《公報》指出,2023年瓦里關全球大氣本底站觀測到的二氧化碳年平......