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CO_(2)还原为CO的性能。
李秉毅;叶锦泽;叶庆钰;李维哲;李飞祥;邱明;
华中师范大学物理科学与技术学院纳米科技研究所,湖北武汉430079武汉科技大学理学院,湖北武汉430070
环境科学
电催化;CO_(2)还原;Co-N-C催化剂;磷修饰
《能源环境保护》 2024 (003)
P.117-124 / 8
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)。
10.20078/j.eep.20240401
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