首頁 > 行業(yè)資訊 > Sinton/Sargent聯(lián)手Nat. Commun.：螯合配位實現(xiàn)高能量和碳效率酸性CO2甲烷化

Sinton/Sargent聯(lián)手Nat. Commun.：螯合配位實現(xiàn)高能量和碳效率酸性CO2甲烷化

時間：2023-06-10 來源：瀏覽：

Sinton/Sargent聯(lián)手Nat. Commun.：螯合配位實現(xiàn)高能量和碳效率酸性CO2甲烷化

原創(chuàng) 學(xué)研匯催化計

催化計

微信號 icat2019

功能介紹我為催化狂！

收錄于合集

電催化學(xué)術(shù)QQ群：1025856252

CO ₂ 電化學(xué)還原進行可再生制備 CH ₄ 是一種符合可持續(xù)發(fā)展需求并且得到多用途能源載體，能夠與現(xiàn)有的設(shè)備兼容。但是傳統(tǒng)堿性、中性電催化 CO ₂ 制備 CH ₄ 的體系面臨你著 CO ₂ 轉(zhuǎn)化為碳酸鹽造成的損失，因此將損失的 CO ₂ 恢復(fù)需要額外能源輸入，導(dǎo)致制備 CH ₄ 的耗能高于 CH ₄ 的加熱所產(chǎn)生的能量。

有鑒于此， 多倫多大學(xué) Edward H. Sargent 、 David Sinton 等 報道通過配位方法進行酸性電解液選擇性電催化制備 CH ₄ ，該體系使用能夠與 Cu 成鍵的多齒配體以穩(wěn)定 Cu 離子，在酸性電催化 CO ₂ 還原反應(yīng)中實現(xiàn)了 71 % 較高的 CH ₄ 法拉第效率。

本文要點

要點1. 發(fā)現(xiàn)使用六齒配體乙二胺四乙酸能夠與 Cu 螯合，從而穩(wěn)定 Cu 離子，調(diào)控 Cu 簇的尺寸，生成 Cu-N/O 單原子位點，從而在酸性電催化 CO ₂ 反應(yīng)中實現(xiàn)了較高的 CH ₄ 選擇性。

要點2. 當(dāng) 100 mA cm ^-2 電流密度，實現(xiàn)了 71 % 的 CH ₄ 法拉第效率，而且 CO ₂ 的損失僅為 <3 % ， 整體能量密度（創(chuàng)造單位 GDP 所需的能源）達到 254 GJ/tonne CH ₄ ，僅為目前電化學(xué)制備方法的一半 。

Mengyang Fan, Rui Kai Miao, Pengfei Ou, Yi Xu, Zih-Yi Lin, Tsung-Ju Lee, Sung-Fu Hung, Ke Xie, Jianan Erick Huang, Weiyan Ni, Jun Li, Yong Zhao, Adnan Ozden, Colin P. O’Brien, Yuanjun Chen, Yurou Celine Xiao, Shijie Liu, Joshua Wicks, Xue Wang, Jehad Abed, Erfan Shirzadi, Edward H. Sargent & David Sinton, Single-site decorated copper enables energy- and carbon-efficient CO ₂ methanation in acidic conditions. Nat Commun 14, 3314 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-38935-2

https://www.nature.com/articles/s41467-023-38935-2

熱催化學(xué)術(shù)QQ群：741409795

光催化學(xué)術(shù)QQ群：248292372

電催化學(xué)術(shù)QQ群：1025856252

均相催化與酶催化QQ群：871976131

多孔材料學(xué)術(shù)QQ群：813094255

同步輻射丨球差電鏡丨FIB-TEM

原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR

加急測試