M@N-C二氧化碳电催化还原催化剂设计调控

作     者：苗智超 梁满芬 赵玉珍 王芳园 周晋 

作者单位：山东理工大学 

会议名称：《中国化学会·第一届全国二氧化碳资源化利用学术会议》

会议日期：2019年

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

关 键 词：Co@N-C CO2电催化还原 活性位调控 

摘      要：我们通过准确调控ZIF-67和ZIF-8/ZIF-67材料的热解条件合成了一系列Co@N-C和Co-Zn@N-C催化剂并用于二氧化碳电催化还原(CORR),系统研究了材料结构与催化效果的构效关系,发现表面暴露的Co活性组分主要促进HER反应过程,而在CORR过程中,表面的N物种主要吸附CO物种,电子通过Co-N-C键从Co传递到CO。此外,我们通过引入Zn元素来控制Co颗粒的尺寸,结果发现Co颗粒的尺寸可以成功的在5-20 nm的尺寸内调控。最优的催化剂在-0.57 V vs. RHE条件下可以达到电流密度42 A·g(cat)),CO收率为0.477 mol(CO))·h·g(cat),CO/H在1/5到1.5/1的范围内可调,反应10h催化效果没有明显下降,表现出优异的反应活性和稳定性。