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研究概述

合金化被認(rèn)為是產(chǎn)生合成氣（H₂和CO混合氣體）的有前途的方法。

然而，闡明合成氣與合金組分之間的比例關(guān)系對(duì)于CO₂還原反應(yīng)來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。

基于此，2024年10月28日，廣州大學(xué)劉兆清教授/歐陽婷副教授在國(guó)際期刊Advanced Functional Materials發(fā)表題為《In Situ Exsolved CuZn Alloy Electrocatalysts for CO₂Conversion to Tunable Syngas Production》的研究論文。

在這里，研究人員通過調(diào)節(jié)CuZn合金中的Cu/Zn比例，其中CuZn-2（Cu/Zn = 0.77）在-0.88至-1.28 V下H₂/CO比例可以在0.8和5.8之間顯著調(diào)節(jié)，并且具有12小時(shí)的穩(wěn)定性。

電化學(xué)阻抗譜和Tafel結(jié)果表明，CuZn-2顯示出更好的性能和增強(qiáng)的動(dòng)力學(xué)。

密度泛函理論（DFT）計(jì)算結(jié)果表明，與純鋅和純銅相比，CuZn合金在HER中表現(xiàn)出中等的*H解吸強(qiáng)度。

與Zn相比，CuZn合金有效降低了CO₂分子活化為*COOH的能壘，而且合金還使*CO更容易解吸，從而生成CO。

原位傅里葉變換紅外光譜也觀察到CuZn-2上*CO的顯著強(qiáng)度。

這項(xiàng)工作表明，Cu和Zn的合金化可以創(chuàng)造活性位點(diǎn)，其中Cu作為輔助活性位點(diǎn)，進(jìn)一步促進(jìn)了*CO的生成。

圖文解讀

圖1：CuZn合金合成和形貌

圖2：CuZn合金催化劑的CO₂還原反應(yīng)性能和穩(wěn)定性

圖3：CuZn合金的CO₂還原反應(yīng)機(jī)理

文獻(xiàn)信息

In Situ Exsolved CuZn Alloy Electrocatalysts for CO₂ Conversion to Tunable Syngas Production,?Advanced Functional Materials,?2024.?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/10/30/afe749170a/

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