Small：促进CO2电还原为合成气：新龟兔赛跑- 大数跨境

首页

Small：促进CO2电还原为合成气：新龟兔赛跑

科学材料站

2020-11-24

导读：这项工作报道了化学合成法得到的预氢化PdH0.40纳米立方体，用于促进CO2RR生成工业可用的合成气。预加氢过程不仅使PdH0.40纳米立方体易于在CO2RR过程中进行原位氢化钯相变，而且还优化了氢化

文章信息

预氢化的PdH0.40纳米立方体，以促进CO2电还原为合成气

First Published：November 17, 2020

第一作者：常乔婉，Jeonghyeon Kim, Ji Hoon Lee

通讯作者：Shyam Kattel, 陈经广, Sang‐Il Choi , 陈政

研究背景

电化学CO2还原（CO2RR）用于生成合成气（CO和H2）可以将温室气体CO2有效利用于生产增值化工品。

钯（Pd）一直被认为是此反应的合适催化剂，由于其可在CO2还原反应条件下转化为氢化钯（PdH），进而调节CO2RR和析氢（HER）的反应速率，生成比例适用于工业的合成气。然而，化学合成法得到的预氢化催化剂以及其PdH转化历程对CO2RR的影响目前还没有研究。

文章简介

近日，加州大学圣地亚哥分校的陈政博士与Shyam Kattel, 陈经广, Sang‐Il Choi等合作，在国际知名期刊Small发表题为“Boosting Activity and Selectivity of CO2 Electroreduction by Pre‐Hydridizing Pd Nanocubes”的研究工作。

这项工作报道了化学合成法得到的预氢化PdH0.40纳米立方体，用于促进CO2RR生成工业可用的合成气。预加氢过程不仅使PdH0.40纳米立方体易于在CO2RR过程中进行原位氢化钯相变，而且还优化了氢化钯的形成电势。

与Pd纳米立方体相比，PdH0.40纳米立方体在CO2RR中的生成合成气速率变快，合适的反应电位范围也更广泛。

本文要点

要点一：本文首次研究了PdH转化历程对于CO2电还原为合成气的影响，进一步提高和优化了合成气的合成速率和电位范围。

要点二：原位X射线吸收精细结构（XAFS）分析表明， Pd和PdH0.40纳米立方体在CO2电还原中都转变为PdH。但是相比于Pd纳米立方体，PdH0.40纳米立方体的完全氢化相变可更快完成。这是因为预氢化过程可以提前杂化Pd和H的轨道并增加Pd-Pd之间的原子距离，使得其更易于转变为PdH。

要点三：Pd和PdH0.40纳米立方体的尺寸效应也进行了研究。较小的尺寸，PdH0.40相比于Pd的预氢化优势也愈加明显。

文章链接

Boosting Activity and Selectivity of CO2 Electroreduction by Pre‐Hydridizing Pd Nanocubes

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202005305

添加官方微信153-7569-8751 进群交流

SCI二氧化碳互助群

SCI催化材料交流群

备注【姓名-机构-研究方向】

致谢

感谢本文作者对该报道的大力支持。