综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

稀土稀土单原子催化电化学还原CO2的理论研究

日期: 2024-06-21
浏览次数: 25

来源:论论

研究背景

随着全球环境问题和能源危机的加剧,将二氧化碳(CO2)电化学还原为有价值的化学品和燃料已成为一种备受瞩目的解决方案。在这一领域,单原子催化剂(SACs)因其独特的性质而受到广泛关注。稀土金属,被誉为“工业维生素”,在CO2还原研究中,尤其是作为稀土单原子催化剂,正逐渐成为研究的热点。然而,对于这些催化剂的稳定性、活性和选择性的系统性和深入研究仍然不足,亟需进一步探索。

研究内容

本研究采用密度泛函理论(DFT)全面探讨了锚定在Salen上的稀土金属(REMs)单原子催化剂在CO2电化学还原反应(CO2RR)中的催化性能。研究首先详细分析了REMs-Salen SACs的稳定性及其对CO2的吸附类型,以评估吸附强度和CO2初始活化情况。随后,评估了REM-Salen在CO2RR转化为CO过程中的催化活性和选择性。研究发现,Yb-Salen在CO2还原为CO的过程中表现最佳,其理论极限电位为-0.56 V。Sm-Salen则因其对CO2RR和氢进化反应(HER)的活性相当,成为生产合成气(CO和H2)的优秀催化剂。Pm因其最高的CO2RR-to-CO选择性,被认为是CO2RR-to-CO反应的最佳候选催化剂。

研究意义

本研究不仅深入探讨了稀土单原子催化剂在CO2电化学还原中的应用,还为开发新型稀土基SACs提供了宝贵的理论指导。通过精确的理论计算,本研究揭示了不同稀土元素在催化CO2RR中的独特性能,为设计高效、高选择性的催化剂提供了新思路。这些发现对于推动CO2资源化利用技术的发展,以及缓解环境和能源问题具有重要的科学意义和应用价值。

DOI:10.1039/d4ta02381a


Hot News / 相关推荐
  • 2025 - 04 - 25
    点击次数: 16
    来源:厦门稀土材料研究中心在深空深海等极端环境下,核电池可替代传统化石能源、太阳能实现长时间电力供给。随着深空深海探测任务(火星探测、极地信标等国家重大需求)的不断深化,同位素热光伏电池(RTPV)成为有潜力实现千瓦级大功率输出的核电池首选。目前,美国、俄罗斯、日本等国家在RTPV系统开发上处于领先地位,而我国在该领域的开发尚处于起步阶段。在RTPV系统中,选择性发射体是决定能量转换效率的关键器件...
  • 2025 - 04 - 25
    点击次数: 17
    来源:化学与分子工程学院过渡金属通常具有亲电性,呈现正价态。负价过渡金属配合物较为罕见,需要电子受体配体的支撑才能相对稳定,如铁族金属羰基配合物阴离子[Ni(CO)3]2-,此时过渡金属的价态仅为形式负价。即便如此,含形式负价的过渡金属配合物通常难以在常温固相条件下稳定存在,因此缺少过渡金属负价态的明确光谱学证据(X射线吸收光谱),限制了对过渡金属特殊负价态和亲核性的认识。近日,北京大学施祖进联...
  • 2025 - 04 - 24
    点击次数: 37
    来源:清华大学出版社期刊中心选择性发射体是决定放射性同位素热光伏(RTPV)系统能量转换效率的关键部件之一。开发具有高选择性发射率、高光谱效率和优异高温稳定性的选择性发射体可以有效提高RTPV系统的能量转换效率和服役寿命。为了调节选择性发射率和光谱效率,制备了一系列与GaSb半导体匹配的Er(Ta1-xNbx)O4 (0≤x≤0.2)选择性发射体。所制备的Er(Ta1-xNbx)O4 (0≤x≤0...
  • 2025 - 04 - 24
    点击次数: 35
    来源:北京理工大学近日,北京理工大学吕红金课题组在多金属氧簇导向的银团簇合成方面取得重要进展。相关成果以“Wearing Gigantic Silver Armor on Transition-Metal-Containing Polyoxometalates: Formation of Supertetrahedral Intercluster Compounds”为题发表在国际知名化学期刊《A...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务