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Nat. Commun.：CuGa双金属以高能量效率快速电还原CO2制多碳产物

催化计 · 公众号 · 科技创业科技自媒体 · 2024-08-20 18:44

正文

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电催化还原 CO ₂ 制备多碳化学品是一个具有前景的碳中和技术路线，但是 CO ₂ 电催化还原反应的能量效率仍然非常低，特别是在大电流密度下的情况。

有鉴于此， 新加坡国立大学汪磊教授、广州大学纪永飞教授等 报道发现能量效率较低的部分原因源于催化剂层在电解反应过程中的高浓度和高过电势导致催化剂层不稳定。

本文要点

要点1. 为了解决催化剂层在电解反应过程中不稳定的问题，作者开发了 Cu/Ga 双金属催化剂，这种双金属催化剂能够降低生成多碳产物的活化能，因此在更低的过电势进行电催化反应，从而实现了具有实用性的大电流密度和低过电势，从而保证催化剂层具有稳定性，降低过电势。

要点2. 优化后的双金属催化剂在 1 A cm ^-2 电流密度时制备多碳产物的能量效率达到 50 % ，在零间隙的膜组电解槽进行电催化反应实现了 2 A cm ^-2 电流密度，整个电解槽的能量效率超过 30 % 。

Chen, L., Chen, J., Fu, W.et al. Energy-efficient CO ₍₂₎ conversion to multicarbon products at high rates on CuGa bimetallic catalyst. Nat Commun 15, 7053 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-51466-8

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51466-8

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光催化群-2： 927909706

均相催化与酶催化群-2： 929342001

纳米催化群-1： 256363607

多孔材料群-2： 813094255

理论计算群-2： 863569400

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