鈷鐵層狀雙金屬氫氧化物空心多面體用于高效電催化二氧化碳還原

編號(hào)：CYYJ02601

篇名：鈷鐵層狀雙金屬氫氧化物空心多面體用于高效電催化二氧化碳還原

作者：楊淼森 孫甲強(qiáng) 秦永吉 楊慧 張書勝 劉熙俊 羅俊

關(guān)鍵詞： 層狀雙金屬氫氧化物 電催化 二氧化碳還原 法拉第 二氧化碳固定 多面體 空心結(jié)構(gòu)

機(jī)構(gòu)： School of Chemical Engineering Nanchang Institute of Technology State Key Laboratory of Coal Convers

摘要： 可再生能源驅(qū)動(dòng)電催化二氧化碳還原制備高附加值化學(xué)燃料,是一種實(shí)現(xiàn)二氧化碳資源化的有效途徑.以金屬有機(jī)骨架(MOF)為模板制備的層狀雙金屬氫氧化物空心多面體已成為當(dāng)前電催化領(lǐng)域的熱門材料.然而,該類材料的高析氫活性嚴(yán)重阻礙了其在電催化二氧化碳還原中的應(yīng)用.基于此,本文報(bào)道了一種在離子液體電解液中可高效穩(wěn)定電催化二氧化碳還原的鈷鐵層狀雙金屬氫氧化物空心多面體(CoFe LDH/HP),其最大法拉第轉(zhuǎn)換效率可達(dá)86%±3%(-0.9 V相對(duì)于可逆氫電極),且可連續(xù)電解30 h.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此CoFe LDH/HP因其獨(dú)特的空心結(jié)構(gòu)可暴露更多的活性位點(diǎn),從而具有更快的電催化二氧化碳還原動(dòng)力學(xué);理論計(jì)算表明CoFe LDH/HP中Co-O-Fe鍵有利于穩(wěn)定關(guān)鍵中間體(*COOH)并降低相應(yīng)的活化勢(shì)壘.本研究可為其他層狀雙金屬氫氧化物用于二氧化碳固定的設(shè)計(jì)提供參考.