电催化学术
使用可再生能源进行电化学CO2还原(eCO2RR)是追求碳中和的有效途径。eCO2RR转化为CO对于通过双功能催化促进C-C耦合和实现从CO2到C2+的级联转化必不可少。
近日，法国蒙彼利埃大学FrédéricJaouen报道了开发并研究了一系列M/N-C（M=Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn）催化剂，其特征在于在非原位条件下负载在氮掺杂碳(N-C)上的高度分散的金属氧化物颗粒，除了Cu/N-C和Zn/N-C，其他M/N-C主要是原子分散的金属位点。
本文要点
要点1.研究人员在具有气体扩散电极（GDE）的流通池中评估了M/NC的催化活性和对eCO2RR转化为CO的选择性，并揭示了它们对CO产物活性的火山型趋势。结果显示，Co/NC-C在-0.5V（vsRHE）时，表现出最高的本征活性，而Ni/NC-C则显示出高活性和选择性。
要点2.OperandoX射线吸收光谱表明，Cu/N-C中的大部分Cu原子在eCO2RR过程中形成Cu0团簇，而Mn/、Fe/、Co/和Ni/N-C催化剂保持金属氢氧化物结构，同时在Fe/、Co/和Ni/N-C中有少量的M0形成。此外，Fe/、Co/和Ni/N-C的优异活性归因于相收缩和HCO3?插到入金属氢氧化物的层状结构。
要点3.在无PGM电解槽中，M/N-C阴极与最先进的NiFe基阳极耦合，结果显示，Ni/N-C在mA?2时，4V的槽电压下，对CO的FE值超过了80%。
JingkunLi,etal,MetalOxideClustersonNitrogen-DopedCarbonareHighlySelectiveforCO2ElectroreductiontoCO,ACSCatal.
DOI:10./acscatal.1c