Angew：熔盐中二氧化碳和氧化铁的电化学还原制备Fe/Fe3C改性碳用于电催化OER

Nanoyu

2020-10-17

用于析氧反应（OER）的非贵金属电催化剂对于电解水和CO₂电化学转化至关重要。将电化学CO₂还原和电化学冶金技术相结合，制备先进的OER电催化剂，是促进碳中性和可再生能源的一种很有前途的解决方案。

近日，武汉大学Wei Xiao报道了通过在600 ℃下熔融碳酸盐中Fe₂O₃和CO₂的共电还原制备了Fe/Fe₃C-MC。

文章要点

1）Fe/Fe₃C-MC由锚定在碳基质上的高度分散的Fe/Fe₃C纳米颗粒组成。组成和结构方面的优点使得Fe/Fe₃C-MC具有高电导率和铁活性位的充分暴露。

2）研究发现，在碱性水溶液中进行OER测试期间，Fe/Fe₃C-MC发生了从Fe₃C-Fe到活性Fe₃C-FeOOH的动态结构演变。这种Fe₃C-FeOOH界面大大降低了OER速率确定步骤的能垒。结果显示，所制备的Fe/Fe₃C-MC对OER表现出优异的活性，优于工业化的RuO₂催化剂。

该研究提供了一种新的化学方法，即将CO₂的电化学固定与地球储量丰富的氧化物在熔盐中的电化学还原相结合，为从氧化物制备金属碳、提高CO₂转化率和高效产氧奠定了坚实的基础。

Xinxin Liang, et al, Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide and Iron Oxide in Molten Salts to Fe/Fe₃C Modified Carbon for Electrocatalytic Oxygen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202013257

https://doi.org/10.1002/anie.202013257