Co-N-C/P催化剂用于电催化二氧化碳还原

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收稿日期：2024-01-30 修回日期：2024-03-12

DOI:10.20078/j.eep.20240401

摘要：化石燃料的燃烧导致大气中二氧化碳(CO_2)的浓度迅速上升，并引发了严重的能源、环境危机。由可再生电力驱动的电催化CO_2还原为增值化学品和燃料是解决当前化石燃料枯竭的一种有效方法。采用“一锅法”制备了磷(P)修饰的高分散性钴-氮-碳(Co... 展开+

摘要：

化石燃料的燃烧导致大气中二氧化碳(CO_2)的浓度迅速上升，并引发了严重的能源、环境危机。由可再生电力驱动的电催化CO_2还原为增值化学品和燃料是解决当前化石燃料枯竭的一种有效方法。采用“一锅法”制备了磷(P)修饰的高分散性钴-氮-碳(Co-N-C/P)催化剂，通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的形貌、元素分布、缺陷程度、表面元素价态及配位结构进行了表征，并考察了其在H型电解槽中电催化CO_2还原为CO的性能。测试结果表明：所制备的Co-N-C/P催化剂在-0.9 V vs.RHE的外加电位下具有97.0%的CO法拉第效率(FE_CO)，电流密度为4.58 mA/cm^2，并可以进行26 h的稳定性测试。与Co-N-C催化剂相比，P的掺杂更有利于Co原子在碳黑基底上的良好分散，相应的FE_CO提高了约38.9%，说明P的掺杂有效提高了Co-N-C催化剂的电催化CO2还原为CO的性能。

收起-

作者：

李秉毅¹
叶锦泽²
叶庆钰¹
李维哲¹
李飞祥¹
邱明^1,*

作者简介

作者简介:李秉毅(1998—),男,河南洛阳人,硕士研究生,主要研究方向为电催化二氧化碳还原。E-mail:liby@mails.ccnu.edu.cn
通讯作者:邱明( 1980—),男,湖南怀化人,副教授,主要研究方向为电化学和光电化学催化剂的特性。E-mail:qium@ccnu.edu.cn

单位

1.华中师范大学物理科学与技术学院纳米科技研究所
2. 武汉科技大学理学院

关键字

电催化
CO2还原
CoNC催化剂
磷修饰

基金项目

国家自然科学基金资助项目(U20A20246);国家重点研发计划资助项目(2022YFB3803600)

引用格式

李秉毅, 叶锦泽, 叶庆钰, 李维哲, 李飞祥, 邱明. Co-N-C/P催化剂用于电催化二氧化碳还原[J/OL]. 能源环境保护: 1-8[2024-04-20]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240401.

Ll Bingyi, YE Jinze, YE Qingyu, Ll Weizhe, Ll Feixiang, QlU Ming. Study on phosphorous-doped cobalt-nitrogen-carbon catalysts fo relectrocatalytic reduction of carbon dioxide[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-8[2024-04-20]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240401.

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