标题: 北理工在主族金属锑(Sb)单原子催化剂构筑等方面取得重要进展 [打印本页] 作者: gelu 时间: 2020-7-17 16:38 标题: 北理工在主族金属锑(Sb)单原子催化剂构筑等方面取得重要进展 近日,北京理工大学张加涛教授与陈文星副研究员在单原子催化剂的合成及性能研究方面,与清华大学李亚栋院士、王定胜副教授团队合作,在主族金属单原子锑(Sb)催化剂构筑及高效电催化CO2RR应用的研究中取得重要进展,相关成果以“Discovery of Main Group Single Sb-N4 Active Sites for CO2 Electroreduction to Formate with High Efficiency”为题,发表于顶级期刊《Energy & Environmental Science》(IF:30.289)(文章DOI: 10.1039/D0EE01486A)。
人类向大气中排放的二氧化碳不断增加,引起了巨大的气候变化。利用可持续能源发电,将二氧化碳转化为一系列高附加值产品,作为解决能源短缺和环境问题的有效途径,越来越受到重视。甲酸或甲酸盐是一类重要的储氢材料,也是许多工业反应中的关键化学中间体,电化学方法还原CO2生产甲酸或甲酸盐被认为是目前最具经济可行性的技术方案。陈文星等构筑了一种以Sb-N4为主体的Sb单原子催化剂(Sb SAs/NC)可以高效催化CO2RR转化为甲酸盐,Sb SAs/NC在−0.8 V (vs. RHE)下表现出高达94.0%的甲酸法拉第效率。原位X射线吸收精细结构(XAFS)研究和密度泛函理论(DFT)计算表明,优异的CO2RR活性来源于带正电的Sbδ+-N4(0<δ<3)活性中心。本研究结果对原子尺度上合理设计和精确调控CO2RR的主族金属(Sb、In、Sn、Bi等)催化剂具有重要的指导意义。