韩晓鹏副教授，邓意达教授，胡文彬教授Angew：通过杂原子掺杂反调节金属氧化物上的CO2电还原和析氢活性- 大数跨境

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韩晓鹏副教授，邓意达教授，胡文彬教授Angew：通过杂原子掺杂反调节金属氧化物上的CO2电还原和析氢活性

科学材料站

2021-04-06

导读：这项工作发现用具有不同外部电子（Mo和Cu）的杂原子代替Zn位置可以在ZnO的费米能级附近调谐占据和未占据的轨道。

文章信息

通过杂原子掺杂反调节金属氧化物上的CO2电还原和析氢活性

第一作者：Jiajun Wang，Guangjin Wang

通讯作者：韩晓鹏*，邓意达*，胡文彬*

单位：天津大学

研究背景

传统能源的迅速消耗一直在不断增加大气中的二氧化碳浓度，从而导致一系列气候变化，并威胁着地球的生态系统。因此，人们致力于减少二氧化碳的排放。以不同的策略，由可持续的电力驱动的电力驱动的CO2还原反应（CO2RR）被视为未来CO2利用的有前途的途径。已通过不同的催化剂（包括C1，C2和C3产物）成功合成了各种产品。因此，开发有效生产合成气的电催化剂是有希望的。

文章简介

基于此，天津大学韩晓鹏副教授与邓意达教授，胡文彬教授等合作在国际期刊Angewandte Chemie上发表题为“Inversely Tuning the CO2 Electroreduction and Hydrogen Evolution Activity on Metal Oxide via Heteroatom Doping”的研究工作。

这项工作发现用具有不同外部电子（Mo和Cu）的杂原子代替Zn位置可以在ZnO的费米能级附近调谐占据和未占据的轨道。而且，不同的电子态以完全相反的趋势显着地调节了CO 2 RR和HER的活性，从而极大地调节了实际的CO 2 RR性能。同时，证明了电子态，反应自由能和实际活动之间的关系。

本文要点

要点一：在这项工作中，Mo-ZnO实现了具有可调CO / H2比值的合成气生产，并实现了较高的CO电流密度。

要点二：本文通过一系列的测试手段，进一步证明了新创建的占据和费米能级附近的空轨道同时改变CO2RR和HER的作用完全相反。

要点三：这项工作证明了通过电子状态工程策略调节主要反应和竞争反应来调节纳米催化剂的CO2RR活性和选择性的可能性。

文章链接

Inversely Tuning the CO2 Electroreduction and Hydrogen Evolution Activity on Metal Oxide via Heteroatom Doping

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202016022

通讯作者介绍

韩晓鹏，副教授，博士生导师。

2015年获南开大学材料物理与化学博士学位，2015年至今，任天津大学材料学院讲师，期间前往香港科技大学做访问学者。在Nat. Commun.、Adv. Mater.、Angew. Chem., Int. Ed.、Adv. Energy Mater.等国际知名期刊发表SCI论文近100篇，其中第一/通讯作者30余篇，包括2篇Adv. Mater.、2篇Angew. Chem., Int. Ed.、4篇Adv. Energy Mater.，SCI总被引3200余次，H-index为27，ESI高被引11篇，封面论文5篇;申请国家发明专利15项，已授权3项;撰写英文著作CRC出版社《Electrolytes for Electrochemical Supercapacitors》英文著作中一章;研究成果被Materials Views China、材料人、新材料、天津大学新闻网等网站专题报道或转载;在国内外学术会议做邀请/口头报告10余次，担任Front. Chem.期刊客座编辑(二区、IF=4.155)。

邓意达，教授，博士生导师。

2006年获得上海交通大学材料学院工学博士学位，2006~2014年先后任上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室助理研究员、副研究员，期间在德国斯图加特大学物理系做访问学者。2014年至今，任天津大学材料学院教授。

胡文彬，教授。

在国内外学术刊物发表SCI收录论文200多篇，被SCI他引4000多次，出版著作或教材4本；作为第一完成人，获得国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖3项。