碳布负载高致密Sn/SnBi合金的电催化CO2还原性能 |
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作者姓名: | 董鹤楠 戈阳阳 魏新颖 刘德培 颜元东 闫世成 |
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作者单位: | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院, 沈阳 110006;南京大学现代工程与应用科学学院, 环境材料与可再生能源研究中心, 南京 210093 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(No.51872135, 51572121, 21633004)、 国网辽宁省电力有限公司揭榜挂帅项目(电制氢提升电力系统灵活性关键技术研究, No.2021YF-81)、 辽宁省 “百千万人才工程” 科技项目(平抑新能源波动的高效电解水制氢系统关键技术研究)资助。 |
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摘 要: | 通过分步电沉积法制备碳布(CC)负载高致密Sn/SnBi合金催化剂:首先在CC上电沉积致密Sn颗粒,而后利用酸性电解液部分溶解Sn为Sn2+离子,实现在Sn颗粒表面共沉积SnBi合金枝晶,随后经过原位化学氧化及电化学还原步骤将SnBi合金枝晶转变为SnBi合金纳米颗粒(SnBi NPs)。得益于Sn提供形核位点,SnBi枝晶在碳织物表面垂直致密生长,并通过后续氧化还原转化实现了直径约20 nm的SnBi合金颗粒在CC上致密均匀生长。CC/Sn/SnBi NPs三维电极在-1.08 V(vs RHE)下显示出较高的电催化还原CO2活性,电流密度高达36 mA·cm-2且甲酸盐产物选择性为94.9%。同时,在连续12 h恒电压测试中性能未发生衰减,表明电极具有良好的稳定性。
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关 键 词: | 电催化还原CO2 SnBi合金 三维电极 双金属轨道杂化效应 |
收稿时间: | 2022-06-15 |
修稿时间: | 2022-10-12 |
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