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溫珍海Nano Energy: 1+1>2!CoSe2/CC和NiSAs/FN-CNSs用于CO2RR耦合甘油轉(zhuǎn)化

溫珍海Nano Energy: 1+1>2!CoSe2/CC和NiSAs/FN-CNSs用于CO2RR耦合甘油轉(zhuǎn)化
隨著可再生能源逐漸滲透到實際生產(chǎn)中,電化學合成技術被認為是生產(chǎn)某些燃料或化學品的有前途的方法。將CO2催化轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品是一個突出的案例,其具有促進實現(xiàn)碳中和目標的巨大潛力。然而,其實際應用仍受缺乏高性能、高性價比的電催化劑和高能耗等問題的阻礙。
近日,中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所溫珍海團隊報道了一種節(jié)能、經(jīng)濟且實用的電解系統(tǒng),通過將陰極e-CO2RR與陽極e-GOR結(jié)合,產(chǎn)生雙重增值產(chǎn)品。
溫珍海Nano Energy: 1+1>2!CoSe2/CC和NiSAs/FN-CNSs用于CO2RR耦合甘油轉(zhuǎn)化
溫珍海Nano Energy: 1+1>2!CoSe2/CC和NiSAs/FN-CNSs用于CO2RR耦合甘油轉(zhuǎn)化
研究人員開發(fā)的陽極(在碳布上生長的互連CoSe2納米結(jié)構(gòu)(CoSe2/CC))和陰極(碳納米片上的Ni-N單位點(NiSAs/FN-CNSs))催化劑可用于大規(guī)模生產(chǎn)并且不含貴金屬。
此外,它們對e-CO2RR為CO(-0.8 V,F(xiàn)ECO=99.8%;TOF=1359 h-1)和e-GOR為甲酸鹽(1.22 VRHE-1.48 VRHE,F(xiàn)E甲酸鹽>90%;1.48 VRHE,1416.2 μmol h-1 cm-2)都顯示出相當高的選擇性和活性。更重要的是,陰極催化劑和陽極催化劑都具有優(yōu)異的耐久性。
溫珍海Nano Energy: 1+1>2!CoSe2/CC和NiSAs/FN-CNSs用于CO2RR耦合甘油轉(zhuǎn)化
研究人員將CoSe2/CC和NiSAs/FN-CNSs組裝為一個電解槽,僅需施加1.97V的低電池電壓,該電解槽能夠達到超過100 mA cm-2的電解電流密度。
另外,該電解槽能夠在2.2 V的電壓下長期運行(> 400小時),并且CO和甲酸鹽的法拉第效率(FE)高達90%左右,表明NiSAs/FN-CNSs/CP||CoSe2/CC電解槽具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定性。該項工作為CO2電解系統(tǒng)提供了一種實用的策略,該系統(tǒng)具有低能量需求、高法拉第效率和陽極和陰極的高價值產(chǎn)品。
Cost-effective and Durable Electrocatalysts for Co-electrolysis of CO2 Conversion and Glycerol Upgrading. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106751

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