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Cu-In-S纳米线促进电催化二氧化碳还原制备一氧化碳

2021-01-21钟达忠郝根彦李晋平

太原理工大学学报 2021年1期

钟达忠,郝根彦,李晋平,赵 强

(太原理工大学 a.化学化工学院,b.气体能源高效清洁利用山西省重点实验室,太原 030024)

随着化石能源的不断消耗,大气中二氧化碳浓度增加以及环境污染问题越来越严重[1-2]。利用太阳能等可再生能源发电再电催化还原二氧化碳可以有效地缓解能源危机和温室效应[3-4]。然而,二氧化碳还原和析氢的热力学电位接近,而且二氧化碳还原是一个动力学缓慢的过程。相对于二氧化碳还原,动力学有利的析氢反应更容易发生,这导致二氧化碳还原的活性和选择性往往较低。一氧化碳是重要的化工原料,将二氧化碳还原至一氧化碳具有重要的意义。目前报道的能够有效地将二氧化碳还原至一氧化碳的催化剂多为贵金属Au[5-7]、Ag[8]和Pd[9-11]等。但是,贵金属昂贵稀少的缺点限制了其进一步的大规模应用。开发廉价高效的二氧化碳还原催化剂是提升二氧化碳还原活性和选择性的有效途径。铜由于能够进一步将一氧化碳还原成烃类和醇类,被广泛认为是潜在的能够广泛应用的二氧化碳还原催化剂。但是多晶铜的析氢活性较高,催化二氧化碳还原得到一氧化碳的活性和选择性依然较低。CuIn双金属合金也是一种高效的二氧化碳还原催化剂[12-13]。铟的引入能够有效地促进二氧化碳在铜上的还原。此外,金属硫化物被报道具有较好的二氧化碳还原的活性[14-15]。CdS纳米棒被报道具有很好的将二氧化碳还原至一氧化碳的活性[15],其具有硫空位的(0002)晶面被认为能够有效促进二氧化碳活化[15]。……

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