利用可再生的电能将CO_(2)还原为高附加值的化学品和燃料,对于缓解温室效应并实现碳中和具有重要的意义。开发了一种简单有效的方法制备非金属P元素掺杂的In_(2)O_(3)纳米颗粒,并将其用于电催化CO_(2)还原制甲酸盐。在H型电解池中,在-1.45 V vs.RHE电位下,P掺杂的In_(2)O_(3)纳米催化剂的产甲酸法拉第效率达到88.2%,同时具有优异的稳定性。进一步的实验分析和理论研究表明,掺杂在In_(2)O_(3)晶格中的P元素显著促进了CO_(2)分子的吸附和活化,降低了形成*HCOO中间体的吉布斯自由能,同时加强了对*HCOO的吸附作用,最终促进了甲酸盐的合成。阐明了非金属元素P掺杂对提升CO_(2)还原反应性能的分子机制,同时也为其他金属氧化物基的高性能电催化剂的设计提供了一种可行的策略。
程芹;邓邦为;董帆;
电子科技大学长三角研究院(湖州),浙江湖州314099 电子科技大学基础与前沿研究院碳中和与环境能源新技术研究中心,四川成都611731电子科技大学长三角研究院(湖州),浙江湖州314099
环境科学
In_(2)O_(3);非金属P掺杂;电催化剂;CO_(2)还原反应;甲酸
《能源环境保护》 2024 (003)
P.83-90 / 8
浙江省“尖兵”研发攻关计划资助项目(2023C03017);国家杰出青年科学基金资助项目(22225606);国家自然科学基金资助项目(22176029)。
10.20078/j.eep.20240307
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