Wetenschap
B-site op steenzout geordende Cu-gebaseerde dubbele perovskiet realiseert hoge efficiëntie en stabiele CO₂-elektroreductie
Elektroreductie van kooldioxide (CO2 RR) in hoogwaardige chemische grondstoffen en brandstoffen is een potentiële manier om de koolstofneutrale cyclus te realiseren. Op Cu-oxide gebaseerde katalysatoren zijn veelbelovend voor CO2 elektroreductie, maar lijden onder onvermijdelijke reductie en structurele ineenstorting, wat leidt tot onstabiele elektrokatalytische eigenschappen.
Profs. Zhu Jiawei en Jiang Heqing van het Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben een B-site steenzout-geordend dubbel perovskietoxide van Sr2 ontwikkeld CuWO6 met superexchange-gestabiliseerde langeafstands Cu-locaties voor efficiënte en stabiele CO2 elektroreductie.
Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Communications op 21 februari.
De onderzoeker gebruikte Sr2 CuWO6 als proof-of-concept-modelkatalysator. De Sr2 CuWO6 vertoonde een steen-zoutvolgorde op de B-site, wat resulteerde in een lange Cu-Cu-afstand en superuitwisselingsinteractie.
De Cu-locaties over lange afstanden vergemakkelijken *CO-hydrogenering en remmen C-C-koppeling. Ondertussen stabiliseert de superuitwisselingsinteractie de Cu-locaties en voorkomt structurele ineenstorting. Deze factoren zorgden voor de uitstekende prestaties van Sr2 CuWO6 voor stabiele CO2 elektromethanisering, waarmee een hoge FECH4 werd bereikt van 73,1% en een hoge deelstroomdichtheid van 292,4 mA cm -2 .
Met name Sr2 CuWO6 presenteert de beste prestaties van elektromethaanvorming in perovskietkatalysatoren.
Dit werk ontdekt efficiënt en stabiel Cu-gebaseerd dubbel perovskietoxide voor CO2 RR, dat een nieuwe weg opent voor een rationeel ontwerp van meer geavanceerde Cu-gebaseerde katalysatoren.