中科大制備高效電還原CO2催化劑

近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰教授課題組利用不同鎳含量摻雜的二硫化錫納米片作為催化劑，實現(xiàn)高效電還原二氧化碳到甲酸和一氧化碳。這種鎳摻雜的二硫化錫納米片催化劑在二氧化碳電還原反應(yīng)中表現(xiàn)出高活性和高穩(wěn)定性。

在二氧化碳電還原反應(yīng)中，CO2分子的活化一直是CO2電催化還原反應(yīng)的研究難點。通常 CO2分子的活化包含電子從催化劑轉(zhuǎn)移到CO2分子，而這一過程和催化劑的電子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，因此可以通過調(diào)節(jié)催化劑的電子結(jié)構(gòu)從而實現(xiàn)CO2分子的高效活化。

研究人員以兩層原子厚的SnS2納米片為基礎(chǔ)，通過調(diào)節(jié)引入鎳的含量，得到了不同鎳摻雜的SnS2納米片催化劑，增強(qiáng)了CO2電催化還原反應(yīng)性能，并以此實現(xiàn)了對CO2分子的高效活化。在CO2電催化還原反應(yīng)中，5%Ni摻雜的SnS2納米片在特定電壓下，CO2還原成有效碳產(chǎn)物的法拉第效率高達(dá)93%。