天津工業大學尹振博士利用鈀銅雙金屬納米電化學催化劑高選擇性將二氧化碳轉化為一氧化碳。該項成果近日發表在國際著名期刊《納米能源》上。

二氧化碳的電催化轉化,即通過輸入電能并且在催化作用下將其還原生成化學品和燃料。在二氧化碳電化學還原過程中,催化劑普遍存在析氫反應競爭性抑制、電流效率低、產物選擇性差等問題,大大降低了反應過程的電流效率和能量效率。

為此,尹振在前期Pd基雙金屬納米催化劑研究工作的基礎上,利用Cu組分調控PdCu雙金屬納米粒子的組分和粒徑,實現5nm以下金屬納米粒子的產物選擇性調變,結果表明:在PdCu/C納米催化劑可以高選擇性地將二氧化碳轉化為一氧化碳。該研究中采用X光吸收精細結構譜(EXAFS)和CO程序升溫脫附—質譜更深入地考察和分析納米催化劑的構效關系,結果發現:合適Cu組分比例和低配位活性中心是雙金屬PdCu催化劑活性提高的關鍵原因。此外,雙金屬納米催化劑不但可以直接減少二氧化碳的排放,高選擇性將其轉化為一氧化碳,而且在過程中同時富產氫氣,通過控制反應的電極電位可有效地將二氧化碳轉化為一氧化碳和氫氣的混合物,并最終生成合成氣,作為原料生產甲醇、乙醇或汽油等。(王建偉 記者 馮國梧)

納米催化劑可高選擇性將二氧化碳轉化為一氧化碳

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