本報訊 記者8月17日從中科大獲悉,該校曾杰教授課題組最近利用不同鎳含量摻雜的二硫化錫納米片作為催化劑,實(shí)現(xiàn)高效電還原二氧化碳到甲酸和一氧化碳。這種鎳摻雜的二硫化錫納米片催化劑,在二氧化碳電還原反應(yīng)中表現(xiàn)出高活性和高穩(wěn)定性。成果8月15日發(fā)表在著名學(xué)術(shù)期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》雜志上。
曾杰教授課題組以兩層原子厚的二硫化錫納米片為基礎(chǔ),通過調(diào)節(jié)引入鎳的含量,得到不同鎳摻雜的二硫化錫納米片催化劑。合適鎳含量的二硫化錫納米片催化劑實(shí)現(xiàn)了對二氧化碳分子的高效活化,從而增強(qiáng)二氧化碳電催化還原反應(yīng)性能。在二氧化碳電催化還原反應(yīng)中,5%鎳摻雜的二硫化錫納米片在一定的電壓下,二氧化碳還原成有效碳產(chǎn)物的法拉第效率高達(dá)93%。機(jī)理研究進(jìn)一步表明,鎳摻雜會在二硫化錫靠近導(dǎo)帶的位置產(chǎn)生缺陷態(tài),而且其功函數(shù)會降低,這一效應(yīng)有助于實(shí)現(xiàn)對二氧化碳的高效活化,從而提升二氧化碳電還原反應(yīng)的性能。
曾杰表示,該項(xiàng)工作不僅制備了高效的二氧化碳電還原催化劑,也為合理設(shè)計(jì)電催化劑提供了新方法。(記者:桂運(yùn)安)