AEM：在酸性电解质中对CO2还原具有接近100%选择性的分子催化剂

湘湘

2022-12-24

酸性介质中的电催化二氧化碳还原反应(CO₂RR)通过防止碳酸盐/碳酸氢盐的形成，有助于CO₂的有效利用。然而，酸性介质对析氢反应(HER)更有利，导致不令人满意的CO₂RR选择性。

南方科技大学Yongye Liang等研究表明，分子分散的碳纳米管上β-四甲氧基取代的镍酞菁电催化剂(NiPc-OMe MDE)可以在酸性介质(pH 2至0.47)中有效地催化CO₂RR。

本文要点：

（1）

通过将β-四甲氧基取代的镍酞菁(NiPc-OMe)分子锚定在碳纳米管(CNTs)上形成的分子分散电催化剂(MDE)在pH 2电解液中在20至400mA cm^-2的宽电流密度范围内表现出FE(CO) >99%的优异选择性。即使在强酸性介质(pH ≤ 1)中，NiPc-OMe MDE仍能保持高选择性，在高电流密度下稳定工作。作者发现K⁺的存在对抑制HER是必要的。

（2）

该研究阐明了分子电催化剂在酸性介质中选择性快速还原CO₂的潜力。

参考文献:

Jiang, Z., Zhang, Z., Li, H., Tang, Y., Yuan, Y., Zao, J., Zheng, H., Liang, Y., Molecular Catalyst with Near 100% Selectivity for CO2 Reduction in Acidic Electrolytes. Adv. Energy Mater. 2022, 2203603.

DOI: 10.1002/aenm.202203603

https://doi.org/10.1002/aenm.202203603