Karbondioksitin azaltılması (CO2) elektrokimyasal yöntemlerle konsantrasyon (eko2RR) asidik koşullarda, karbonat oluşumundan kaçınırken değerli ürünler üretmek için önemli bir stratejidir.
Bununla birlikte, en büyük zorluk, asidik ortamda, hidrojen evrim reaksiyonunun (HER), protonların yüksek mevcudiyeti nedeniyle egemen olma eğiliminde olmasıdır, bu da CO için zorlaştırır.2 azaltma verimli bir şekilde meydana gelir.
Bu sorunu ele almak için bu çalışma Ni -N’yi sentezledi3PC Katalizörü Yerinde bir fosfatizasyon yöntemi kullanarak, rekabet eden ve CO’yu desteklemek için katalizörün elektronik yapısını modüle etmek için2 İndirgeme reaksiyonu.
Ni – N3PC katalizörü, çok çeşitli potansiyellerde karbon monoksit (CO) üretmek için% 90’ın üzerinde seçicilik ile mükemmel performans gösterdi. Ayrıca yüksek karbon verimliliğini korudu ve CO üretimi için yüksek kısmi akım yoğunluğu elde etti ve –357.7 mA cm’ye ulaştı-2.
Uzun süreli testlerde, katalizör 100 saat sabit kaldı ve –100 mA cm’de% 85 CO seçiciliğini korudu-2 yapısını değiştirmeden. Ni -N’nin elektrokimyasal empedans spektroskopisi ve devir frekans çalışmaları kullanılarak daha fazla analiz3PC, Ni tek atom katalizöründen daha düşük yük transfer direncine ve daha iyi intrinsik aktiviteye sahip olduğunu gösterdi.
Ni -N’nin olağanüstü katalitik aktivitesi3PC, çeşitli sinerjistik etkilerden kaynaklanır. İlk olarak, yerinde fosfatizasyon işlemi, intrinsik aktivitesini arttıran katalizörün elektronik yapısını değiştirir. Ek olarak, katalizör, CO’yu artıran geniş bir yüzey alanına sahiptir.2 Adsorpsiyon kapasitesi, aktif bölgelerde daha yüksek bir reaktan konsantrasyonu sağlar.
XPS ve XAS analizleri, Ni – P ve Ni – N bağlarının varlığını doğrularken, iletim elektron mikroskopisinin taranması bir karbon matrisinde atomik olarak dağılmış Ni atomları gösterir.
“Hesaplama çalışmaları, katalizörün anahtar reaksiyon ara maddesini (*COOH) oluşturmak için enerji bariyerini azalttığını ve böylece CO üretimini desteklediğini gösteren deneysel bulguları destekledi. Bu araştırma, Industrial Co için verimli ve kararlı katalizörler tasarlamak için umut verici bir yön göstermektedir2 azaltma, “dedi Prof. Li-Chyong Chen.
Çalışma şurada yayınlandı Kimya Mühendisliği Dergisi.
