花状沸石咪唑骨架用于高效电还原二氧化碳

作     者：谷建霞 贺敬婷 GU Jian-xia;HE Jing-ting

作者机构：忻州师范学院化学系山西忻州034000 东北师范大学化学学院吉林长春130022 

出 版 物：《化学试剂》 (Chemical Reagents)

年 卷 期：2023年第45卷第12期

页      面：62-69页

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山西省青年科学研究项目(202103021223362) 山西省高等学校科技创新项目(2021L450) 忻州师范学院院级项目(2021KY07) 

主　　题：锌基沸石咪唑框架 形貌调控 花状形貌 电催化 二氧化碳还原 

摘      要：电还原二氧化碳(CO_(2)RR)是降低CO_(2)含量的有效途径之一,且构筑高活性的电催化剂是该技术的核心。锌基沸石咪唑骨架(ZIF-8)因其制备简单、形貌可控和高CO_(2)吸附性能备受关注。然而,ZIF-8自身CO_(2)还原性能不佳。基于此,该工作通过调控ZIF-8的形貌,得到花状ZIF-8(F-ZIF-8),F-ZIF-8表现出优异的CO_(2)电催化活性,在不加额外导电剂的前提下,生成CO的法拉第效率(FE)达到83%,是传统菱形十二面体ZIF-8(R-ZIF-8)(FE CO=52%)的1.6倍。F-ZIF-8良好的催化活性与其独特的形貌密切相关,实验证明具有分级孔结构的花状形貌不仅有利于CO_(2)分子的吸附和传输,同时可以改善导电性,加速电子转移。此外,该电催化剂还表现出优异的稳定性,可持续稳定还原CO_(2)8 h。这种通过调节ZIF-8的形貌提高其电催化活性的策略,对于开发廉价高效的电催化剂具有重要意义。