综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:021-64321087
  • 技术服务电话:021-64321087
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

稀土诱导限制性深度氢化调控Cu₂O二氧化碳电还原C₁/C₂₊选择性

日期: 2025-12-16
浏览次数: 698

来源:X-MOL

将CO2转化为具有高附加值的化学品(如甲烷、乙烯、乙醇等)已成为科研与工业界关注的焦点,也是应对碳中和、碳达峰大目标的关键举措。电化学CO2还原反应(eCO2RR)因其在温和条件下将CO2转化为高值化学品的潜力而备受关注。然而,其反应动力学缓慢、转化效率低、产物选择性差以及析氢副反应等本质问题严重限制了工业化应用。尽管已有多种策略被提出用于调控电催化性能,但产物的精确控制仍面临挑战,其根本原因在于C1中间体的深度加氢(C1路径)与C–C偶联反应动力学(C2+路径)之间存在竞争关系。因此亟需保持催化剂特定催化活性的同时,显著提升其电化学选择性。

提出了一种稀土诱导的限制性深度加氢策略,在Cu2O位点上实现了eCO2RR中C1与C2+产物选择性的精准调控。电位驱动的限制性深度加氢策略的关键在于稀土位点的浓度能够实现H+/e-转移的动力学响应,通过调变*CHO中间体的吸附模式达到调控C1/C2+产物的选择性。在H型电解池中,低浓度Eu掺杂Cu2O(LD-Eu/Cu2O)的C2+产物总法拉第效率(FE)达79.39%,其中乙烯为主要产物(FE: 49.27%);而高Eu掺杂Cu2O(HD-Eu/Cu2O)则促进C1产物生成,CH4的法拉第效率达47.21%。该产物选择性调控在流动池中也能得到验证。

通过电化学原位表征与第一性计算发现,低浓度Eu掺杂使*CHO的C=O键相较于Cu2O表面的*CHO呈现部分弱化状态,从而促进*CO与*CHO发生C–C偶联反应,最终生成C2+产物;而高浓度Eu掺杂则增强了*CHO的C=O键的π反键作用,促进其深度加氢生成CH4。该工作为通过稀土元素调变实现eCO2RR产物选择性调控提供了“限制性深度加氢”机制的全新视角。

该研究不仅开发出高效的CO2还原电催化剂,更重要的是从电子结构层面阐明了稀土元素调控反应路径的新机制,为设计高性能铜基催化剂、实现CO2定向转化提供了重要理论基础和新颖的设计策略。



Hot News / 相关推荐
  • 2026 - 07 - 21
    点击次数: 3
    2026年7月20日下午,市商务委召开2026上海进出口公平贸易工作会议。市商务委副主任王超出席会议并讲话。会上,商务部贸易救济调查局、上海海关相关负责同志及实务专家分别就贸易调整援助政策及进口贸易救济调查、非关税减让措施、出口管制和经济制裁的新动态与应对等内容作授课。全市各区商务部门的相关负责同志,以及全市近50家进出口公平贸易工作站负责人员,共计80余人参会。上海市稀土协会秘书长崔中倪在会上作...
  • 2026 - 07 - 21
    点击次数: 4
    2026年7月20日下午,市商务委召开2026上海进出口公平贸易工作会议。市商务委副主任王超出席会议并讲话。会上,商务部贸易救济调查局、上海海关相关负责同志及实务专家分别就贸易调整援助政策及进口贸易救济调查、非关税减让措施、出口管制和经济制裁的新动态与应对等内容作授课。全市各区商务部门的相关负责同志,以及全市近50家进出口公平贸易工作站负责人员,共计80余人参会。上海市稀土协会秘书长崔中倪在会上作...
  • 2026 - 07 - 21
    点击次数: 6
    来源:X-MOL镧系系 4f 轨道的固有屏蔽导致磁交换弱,这一根本性限制可以通过使用自由基桥配体来解决。在这项工作中,我们采用了电子缺失配体 3,6-bis(2,2′-二吡基)-1,2,4,5-四甲苯(bbpytz),并通过有意控制 bbpytz 和 Ln(acac)3 的化学计量,制备了一系列二核和三核镭系配合物。该方法得到了双核复形 [LnIII2(bbpytz•–)(μ2–OH)(acac)...
  • 2026 - 07 - 21
    点击次数: 6
    来源:X-MOL由于配位键的不稳定性以及配位数和几何形状的变化,镧系-有机框架(LnOFs)在外部刺激(光、热和溶剂)下常会发生单晶到单晶(SCSC)的转变。然而,室温湿度(RT)诱导的 SCSC 转变在三维 LNO 中仍然极为稀少。本文报告了两个三维 LNOF 中 RT 中由湿度诱导 SCSC 转变的罕见实例。针状 SCs,(NH 4 )[LnL 2 ]·4DMF(Ln = Eu,1;...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务