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Nature Commun：摩擦发电催化还原大气气氛CO2

纳米技术
2024-07-14


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由于能量消耗非常高，而且需要使用昂贵的催化剂，传统催化反应技术通常面临着难以找到可再生进行CO2转化为高附加值产品的路线。

有鉴于此，新加坡科学技术研究局(A*STAR)李子彪研究员、叶恩毅研究员、中国科学院兰州化物所王道爱研究员等报道接触电催化（contact-electro-catalysis）的CO2还原技术，生成CO的法拉第效率达到96.24 %。

本文要点

（1）

通过修饰含有单原子Cu的氮化碳催化剂以及季铵化纤维素纳米纤维的电纺聚偏二氟乙烯构筑的摩擦电纳米发电机（triboelectric nanogenerator）提供接触-电催化的驱动力。

（2）

反应机理研究发现Cu-PCN的单原子Cu在接触电化处理过程中产生丰富的电子，促进电子的转移。而且，CO2在季铵化纤维素纳米纤维上具有非常强的吸附作用，因此能够捕获大气气氛中的低浓度CO2，在接触电催化过程的CO产量达到33 μmol g-1 h-1。这项研究实现了减少CO2排放并且发展先进的可持续制备化学品技术。

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参考文献

Wang, N., Jiang, W., Yang, J. et al. Contact-electro-catalytic CO2 reduction from ambient air. Nat Commun 15, 5913 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-50118-1

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50118-1




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