Tuningstrategier og struktureffekter af elektrokatalysatorer til kuldioxidreduktionsreaktionen

For store kuldioxidemissioner fra forbrug af fossile brændstoffer fører til alvorlige klima- og miljøproblemer, såsom stigende global gennemsnitstemperatur og stigning i havniveauet. Det afgørende led er aftagende drivhusgas (hovedsageligt CO₂). ) koncentrationer i luften, hvilket kræver effektiv CO₂ konverteringer og udnyttelser. Elektrokatalytisk reduktionsreaktion af kuldioxid (CO₂ RR) kan direkte konvertere vedvarende elektricitet og CO₂ til værdifulde kemikalier, såsom myresyre, methanol og ethanol.

På grund af multi-elektron reaktionsmekanismer, CO₂ RR-produkter er varierede, så katalysatordesignet er afgørende. Der er afsat væsentlige strategier til at søge efter CO₂ RR katalysatorer til specifikke produkter. Katalysatorerne med forskellige komponenter eller den forskellige iboende struktur med den samme komponent kan begge påberåbe sig distinkt ydeevne. Derfor er rimelige strategier til tuning af katalysatorers iboende og eksterne struktur blevet en primær bekymring. Det er vigtigt at udvikle nye strategier til at forberede CO₂ RR-katalysatorer, mens krystalplanet, defekt, ledighed eller multikomponentfaktorer i strukturen kan føre til en række effekter for at forbedre den katalytiske aktivitet. Analysen af ​​aktivitetskilderne for forskellige katalysatorer kan afsløre den katalytiske iboende natur, som kan give teoretisk støtte til design af CO₂ RR-katalysatorer.

For nylig gennemgik et forskerhold ledet af prof. Weilin Xu fra Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences tuningstrategierne og struktureffekterne af katalysatorer for den elektrokatalytiske CO₂ reduktionsreaktion. Katalysatorjusteringsstrategierne blev gennemgået ud fra henholdsvis iboende (elektrokemiske metoder, nanokrystalsyntese) og eksternt (doping af uorganiske grundstoffer, organisk ligandmodifikation) perspektiver. Struktureffekterne for CO₂ RR-katalysatorer er også blevet diskuteret, såsom tandemkatalyse, synergistiske effekter og indeslutningskatalyse. Denne gennemgang af tuningstrategier og struktureffekter kan give vejledning til at designe højeffektiv CO₂ RR elektrokatalysatorer. Denne anmeldelsesartikel blev offentliggjort i Chinese Journal of Catalysis . + Udforsk yderligere

Cu-grænsefladen har betydning under CO2-elektroreduktion