B-site stensalt-ordnet Cu-baseret dobbelt perovskit realiserer høj effektivitet og stabil CO₂ elektroreduktion

Kuldioxid elektroreduktion (CO₂ RR) til kemiske råstoffer og brændstoffer af høj værdi er en potentiel måde at realisere den kulstofneutrale cyklus på. Cu-oxid-baserede katalysatorer er lovende for CO₂ elektroreduktion, men lider af uundgåelig reduktion og strukturelt sammenbrud, hvilket fører til ustabile elektrokatalytiske egenskaber.

Profs. Zhu Jiawei og Jiang Heqing fra Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology i det kinesiske videnskabsakademi har udviklet en B-site stensalt-ordnet dobbelt perovskitoxid af Sr₂ CuWO₆ med superudvekslingsstabiliserede langrækkende Cu-steder for effektiv og stabil CO₂ elektroreduktion.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Nature Communications den 21. februar

Forskeren brugte Sr₂ CuWO₆ som en proof-of-concept modelkatalysator. Sr₂ CuWO₆ udstillet B-sted sten-salt orden, hvilket resulterer i lang Cu-Cu afstand og superexchange interaktion.

Dens langdistance Cu-steder letter *CO-hydrogenering og hæmmer C-C-kobling. I mellemtiden stabiliserer superudvekslingsinteraktionen Cu-stederne og forhindrer strukturelt sammenbrud. Disse faktorer realiserede den fremragende præstation af Sr₂ CuWO₆ for stabil CO₂ elektrometanering, som opnåede en høj FE_CH4 på 73,1 % samt en høj partiel strømtæthed på 292,4 mA cm ^-2 .

Især Sr₂ CuWO₆ præsenterer den bedste ydeevne af elektrometanering i perovskitkatalysatorer.

Dette arbejde opdager effektivt og stabilt Cu-baseret dobbelt perovskitoxid for CO₂ RR, som åbner en ny vej for rationelt design af mere avancerede Cu-baserede katalysatorer.

Flere oplysninger: Jiawei Zhu et al., Superexchange-stabiliserede langdistance Cu-steder i stensalt-ordnede dobbeltperovskitoxider til CO2-elektrometanering, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45747-5

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af Chinese Academy of Sciences