肖建平研究员/吴刚教授/侯阳研究员AM：阐明掺杂剂和空位的协同效应对提高CO2电还原成甲酸酯选择性的促进作用- 大数跨境

首页

肖建平研究员/吴刚教授/侯阳研究员AM：阐明掺杂剂和空位的协同效应对提高CO2电还原成甲酸酯选择性的促进作用

科学材料站

2020-12-25

导读：这项工作通过水热过程中的氨化处理SnOx NS合成了2D富含VO的N-SnO2 NS CO2RR催化剂。

文章信息

阐明掺杂剂和空位的协同效应对提高CO2电还原成甲酸酯选择性的促进作用

第一作者：Zhongjian Li

通讯作者：肖建平*，吴刚*，侯阳*

单位：中国科学院大连化学物理研究所，纽约州立大学，浙江大学

研究背景

用电化学方法将CO2（CO2RR）还原为增值化学品或燃料是解决环境和能源可持续性的有前途的前景。在各种还原产物中，由于甲酸（HCOO-）的储存和运输可行性，高体积氢密度和经济效益，因此是理想的。最近，人们广泛研究了各种催化剂，例如金属氧化物，硫化物和掺杂的纳米碳，将CO2转化为HCOO-。尤其是，基于氧化锡（SnOx）的材料因其甲酸选择性，低成本和无毒性而备受关注。然而，它们仍然遭受慢的反应动力学和高的超电势，对于可行的应用需要解决。

文章简介

近日，中国科学院大连化学物理研究所肖建平研究员与纽约州立大学吴刚教授、浙江大学侯阳研究员等合作。在国际顶级期刊 Advanced Materials 上发表题为“Elucidation of the Synergistic Effect of Dopants and Vacancies on Promoted Selectivity for CO2 Electroreduction to Formate”的研究工作。这项工作通过水热过程中的氨化处理SnOx NS合成了2D富含VO的N-SnO2 NS CO2RR催化剂。

本文要点

要点一：这项工作通过改善CO2RR的活性和选择性源自低配位的Sn-N活性位点，对其最佳电子和几何结构受SiO2中的氧空位和氮掺杂进行了调节。

要点二：同时，N掺杂剂和VO的存在还抑制了H*在SnO2上的吸附，从而抑制了HER过程并增强了HCOO-FE。

要点三：此外，使用催化剂作为阴极，自发的原电池Zn-CO2电池和太阳能供电的电解过程成功地证明了通过CO2转化和储存有效产生HCOO-的能力。

文章链接

Elucidation of the Synergistic Effect of Dopants and Vacancies on Promoted Selectivity for CO2 Electroreduction to Formate

https://doi.org/10.1002/adma.202005113

通讯作者介绍

肖建平，中国科学院大连化学物理研究所研究员

曾获第十五批国家“青年千人”计划、辽宁”英才计划“青年拔尖人才、张大煜青年学者等荣誉。

侯阳，研究员，浙江大学“百人计划”入选者，博士生导师

国家自然科学基金委优秀青年基金获得者，浙江省“杰出青年”基金获得者，侯德榜化工科学技术青年奖，生物质化工教育部重点实验室固定成员，全国优秀博士学位论文提名奖获得者，浙江省科技厅项目评审专家，教育部青年项目通讯评审专家，浙江省高校高水平创新团队核心成员，浙江省领军型创新创业团队核心成员。迄今为止，已在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Energy Environ. Sci., Adv. Mater., Nano Lett., Nano Today等国际权威期刊上发表学术论文160余篇（包括邀请综述及,专题论文）。论文总被引用超过10,000余次，H因子为56。其中，24篇入选ESI高被引和ESI热点论文。15篇论文被选为热点文章、VIP论文、封面、卷首插图、十大热门文章以及月度最受关注论文和月度最热门下载论文。20余篇论文被AdvancedScienceNews, Chemistryview, Nanotechnology Weekly, Materialsviewschina, HighBeam Research, Nanowerk等科技媒体和网站予以专题报道。申请/授权美国发明1项和中国国家专利20多项。多次在国际会议上作主旨报告（Keynote）及担任会议分会场主席，担任第17界亚太化工联盟大会科学委员会委员，先后主持国家自然科学基金优秀青年基金项目等国家及省部级科研项目10余项。