近日，Applied Catalysis B: Environmental（影响因子：14.229）发表我课题组在电催化CO2还原领域最新成果。论文题目为《自生长于氮掺杂碳布具有三维分级蜂窝状的铜锡双金属催化电极高效用于电化学还原二氧化碳》(Self-growing Cu/Sn Bimetallic Electrocatalysts on Nitrogen-Doped Porous Carbon Cloth with 3D-Hierarchical Honeycomb Structure for Highly Active Carbon Dioxide Reduction. Applied Catalysis B: Environmental 2019)。
O2电化学还原成高附加值的燃料和化学品被认为是缓解环境问题（全球变暖和气候变化）和储存间歇性可再生能源（风能和太阳能）的有效途径。然而，从技术和经济角度将二氧化碳直接转化为碳氢化合物需要开发高选择性，高活性和高稳定性的电催化剂。课题组针对此问题成功合成了生长于氮掺杂碳布上具有3D-蜂窝状结构的铜锡合金催化电极。该电极独特的形貌和缺陷位不仅有利于电解液的扩散，还可以作为特定空间用于限域CO2还原中间体，同时还可以为CO2还原提供更多的活性位点。基于此，CO2可跟随着电解液流入这种孔结构被充分还原，同时产物也可跟随电解液流出。另外，高导电性的氮掺杂碳布作为导电基底，有利于电子在基底和金属催化剂之间的界面有效传导。
进一步研究还证实了电解液浓度的不同对促进3D-蜂窝状结构铜锡电极电催化CO2还原具有重要影响。论文工作得到了国家基金委重大计划和上海市科学委员会基础重点项目的支持。
论文第一作者为博士生彭芦苇。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337319311932