science >> Wetenschap >  >> Chemie

Afstemmingsstrategieën en structuureffecten van elektrokatalysatoren voor de koolstofdioxidereductiereactie

Verschillende afstemmingsstrategieën maken verschillen in katalysatorstructuren mogelijk. Hoe maak je een keuze uit deze beschikbare afstemmingsstrategieën? Er kan een afweging worden gemaakt tussen de gewenste structuur en prestaties van katalysatoren op basis van volledige kennis van de voor- en nadelen van een specifieke afstemmingsstrategie. Krediet:Chinees tijdschrift voor katalyse

Overmatige uitstoot van kooldioxide door het verbruik van fossiele brandstoffen leidt tot ernstige klimaat- en milieuproblemen, zoals een stijgende wereldgemiddelde temperatuur en zeespiegelstijging. De cruciale schakel is het verminderen van broeikasgas (voornamelijk CO2 ) concentraties in de lucht, waarvoor efficiënte CO2 . nodig is conversies en gebruik. Elektrokatalytische reductiereactie van kooldioxide (CO2 RR) kan direct hernieuwbare elektriciteit en CO2 . omzetten in waardevolle chemicaliën, zoals mierenzuur, methanol en ethanol.

Vanwege de multi-elektronenreactiemechanismen is de CO2 RR-producten zijn gevarieerd, dus het ontwerp van de katalysator is cruciaal. Er zijn substantiële strategieën besteed aan het zoeken naar CO2 RR-katalysatoren voor specifieke producten. De katalysatoren met verschillende componenten of de verschillende intrinsieke structuur met dezelfde component kunnen beide verschillende prestaties oproepen. Daarom zijn redelijke strategieën voor het afstemmen van de intrinsieke en externe structuur van katalysatoren een primaire zorg geworden. Het is belangrijk om nieuwe strategieën te ontwikkelen voor het bereiden van CO2 RR-katalysatoren, terwijl het kristalvlak, defect, leegte of multicomponentfactoren in de structuur kunnen leiden tot een reeks effecten om de katalytische activiteit te verbeteren. De analyse van de activiteitsbronnen van verschillende katalysatoren kan de katalytische intrinsieke aard onthullen, wat theoretische ondersteuning kan bieden voor het ontwerpen van CO2 RR-katalysatoren.

Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van prof. Weilin Xu van het Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academie van Wetenschappen, de afstemmingsstrategieën en structuureffecten van katalysatoren voor de elektrokatalytische CO2 beoordeeld. reductie reactie. De strategieën voor het afstemmen van de katalysator werden beoordeeld vanuit respectievelijk intrinsiek (elektrochemische methoden, nanokristalsynthese) en extern (dotering van anorganische elementen, modificatie van organische liganden). De structuureffecten voor de CO2 Ook zijn RR-katalysatoren besproken, zoals tandemkatalyse, synergetische effecten en opsluitingskatalyse. Deze recensie over afstemmingsstrategieën en structuureffecten kan een leidraad zijn voor het ontwerpen van zeer efficiënte CO2 RR elektrokatalysatoren. Dit overzichtsartikel is gepubliceerd in Chinese Journal of Catalysis . + Verder verkennen

Cu-interface is van belang tijdens CO2-elektroreductie