Au-CuO/CuO串联催化增强电催化CO还原制乙醇

作     者：董家彤 单梦晴 王华 

作者机构：天津大学化工学院 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(22178266) 

主　　题：电催化二氧化碳还原 串联催化 C-C偶联 乙醇 铜基催化剂 

摘      要：利用可再生的电能将CO2转化为高价值产品乙醇是解决燃料的储存和减少碳排放的一种重要途径。合成Cu基双活性位点电催化剂实现催化CO2还原制C2产物是当前的研究热点，在此，将Au纳米粒子负载在海胆状CuO/Cu2O上，合成出不同Au负载量的Aux-CuO/Cu2O催化剂，以提高电催化CO2还原为乙醇的选择性。在以1mol/L KOH为电解液的流动池中进行电催化CO2还原性能评价，Au5-CuO/ Cu2O在150mA·cm-2的电流密度下，二碳产物(C2)的总法拉第效率达到了73.4%，其中乙醇法拉第效率达到40.0%，分别是Au2-CuO/Cu2O和Au8-CuO/Cu2O的4.2倍和2.2倍，并且乙烯和乙醇法拉第效率的比值为1.35，分别是另外两种催化剂的1.6倍和3.46倍。Au5-CuO/Cu2O对电催化CO2还原为C2和乙醇选择性的显著提高归因于CuO/ Cu2O表面上适宜的Au载量，实现了有效的串联催化过程，即Au活性位点促进CO中间体生成，Cu活性位点加速CO分子的C-C偶联反应生成C2产物，这为设计和制备具有高乙醇选择性的电催化CO2还原反应的催化剂提供了重要参考。