【儀表網 研發快訊】將電催化二氧化碳還原（eCO2RR）與可再生能源相結合，是解決氣候問題和生產高附加值化學品的有力選擇。中國科學院過程工程研究所研究員楊軍團隊與燕山大學教授王靜，開發出超細銀鈀（AgPd）納米合金，通過耦合它們邊角原子豐富的優勢和Ag/Pd原子組合效應調控eCO2RR中間產物吸附能力，實現高效eCO2RR轉化生成一氧化碳（CO）。
在甲酸、CO、甲烷、乙烯、乙醇和甲醇等eCO2RR轉化的眾多產物中，CO尤為重要。盡管eCO2RR生成CO具有能在常溫常壓下反應的優點，但由于其比過電勢理論值更負的電位，使得CO法拉第效率（FCO）較低，且面臨動力學上更有利的析氫反應（HER）的競爭。因此，解決這一問題的關鍵是設計和開發更利于CO2RR而不是HER的高效電催化劑。
該研究基于理論計算證實不同比例Ag和Pd原子構成的組合位點可以通過減弱CO吸附或增強羧基（COOH）吸附來提升CO2電催化還原制CO的法拉第效率，進而將液相合成與伽伐尼置換反應相結合，制備出粒徑微細的AgPd合金納米顆粒。電化學評估表面，在最優的Ag/Pd原子比（35/65）和-0.8 V（vs RHE）電位下，AgPd合金納米顆粒催化CO2向CO轉化的法拉第效率可達98.9%，CO分電流密度為5.1 mA cm-2，并表現出長達25小時的穩定性。該工作突顯了通過原子組合調控活性位點的重要性，可為合理設計高效eCO2RR電催化劑提供了參考策略。
8月30日，相關研究成果發表在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會和過程工程所多相復雜系統國家重點實驗室的支持。
耦合尺寸優勢和組合效應實現超細AgPd合金納米顆粒高效電催化CO2還原制取CO
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