典型文献
超薄氮掺杂碳纳米片负载单原子镍用于高效电催化还原二氧化碳
文献摘要:
将二氧化碳转化为高附加值的燃料和化学品是缓解当前能源危机和控制温室气体排放的有效策略之一,但此法受限于缺乏高活性与高选择性的电催化剂.因此,我们通过热解含镍金属有机框架结构(MOF)和二氰二胺制得负载高含量镍单原子(7.77%(w))的超薄氮掺杂二维碳纳米片用于电催化还原CO2生成CO.研究发现高温热解能将MOF中Ni2+转化为Ni+-N-C和Ni2+-N-C结构,且Ni+-N-C含量依赖于热解温度——其含量随热解温度增加呈现火山型变化.800℃下,Ni2+到Ni+-N-C的转化和石墨化的C生成达到最优水平.Ni+-N-C结构有适宜的*CO中间体结合能,能有效地抑制析氢反应的同时还能促进CO生成.因此,800℃热处理制得的材料(Ni-N-C-800)催化CO2生成CO效率最高.调节电解液浓度,能进一步优化电催化性能.当电解液(碳酸氢钾)浓度为0.5 moI·L-1时,Ni-N-C-800的CO生成选择性在较宽电压窗口内(-0.77到-1.07 V vs.RHE)都高于90%,且具有优良的稳定性.这些结果表明,选择合适的前躯体通过调控热解温度以及氮掺杂可以有效提高镍基MOF衍生催化剂的二氧化碳电催化性能.
文献关键词:
单原子镍;氮掺杂二维碳纳米片;Ni-N-C催化剂;热解;二氧化碳还原;电催化;一氧化碳
中图分类号:
作者姓名:
黄小雄;马英杰;智林杰
作者机构:
国家纳米科学中心,纳米科学卓越创新中心,纳米系统与多级次制造重点实验室,北京100190;中国科学院大学,北京100049
文献出处:
引用格式:
[1]黄小雄;马英杰;智林杰-.超薄氮掺杂碳纳米片负载单原子镍用于高效电催化还原二氧化碳)[J].物理化学学报,2022(02):112-120
A类:
单原子镍,氮掺杂二维碳纳米片
B类:
超薄,氮掺杂碳纳米片,电催化还原,二氧化碳转化,高附加值,化学品,能源危机,温室气体排放,有效策略,此法,受限于,高活性,高选择性,电催化剂,金属有机框架结构,MOF,二胺,高含量,高温热解,Ni2+,Ni+,热解温度,火山,石墨化,成达,中间体,结合能,析氢反应,热处理,节电,电解液浓度,电催化性能,碳酸氢钾,moI,宽电压,电压窗口,口内,RHE,躯体,高镍,镍基,二氧化碳还原,一氧化碳
AB值:
0.303873
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