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南師大蘭亞乾Angew.: 在基于銅卟啉的納米片中植入氫鍵網(wǎng)絡(luò)以提高中性介質(zhì)CO2電還原為CH4的選擇性

在CH₄等碳?xì)浠衔锏纳a(chǎn)中探索新型電化學(xué)CO₂還原反應(yīng)(CO₂RR)系統(tǒng)仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。設(shè)計良好的電催化劑具有質(zhì)子生成/轉(zhuǎn)移和高效CO₂RR的中間固定等優(yōu)點，但在很大程度上尚未得到滿足。

基于此，南京師范大學(xué)蘭亞乾等人開發(fā)了一種基于銅卟啉的大尺寸(~1.5 μm)和超薄納米片(~5 nm)應(yīng)用于CO₂RR的電催化劑。

該催化劑在-1.6 V下具有70%的法拉第效率和大電流密度(-183.0 mA cm^-2)，并在很寬的電位范圍內(nèi)(-1.5至-1.7 V)保持高于51%的法拉第效率。

DFT計算表明，其高性能可能是由于二氨基三嗪與銅卟啉的集成構(gòu)建了許多氫鍵網(wǎng)絡(luò)，這有益于穩(wěn)定結(jié)合和質(zhì)子的遷移。

此外，通過XAS、XPS、HR-TEM等充分的表征，證明了電催化過程后CuTDPP-NS的穩(wěn)定性。這一策略為設(shè)計基于碳?xì)浠衔锏母咝Ф趸細(xì)滏I材料開辟了廣闊的前景，并可能為探索解決二氧化碳問題提供線索。

Implanting Numerous Hydrogen-bonding Networks in Cu-porphyrin based Nanosheet to Boost CH₄ Selectivity in Neutral Media CO₂ Electroreduction. Angewandte Chemie International Edition, 2021. DOI:10.1002/anie.202108388

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/12/6b0a3642df/

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