【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】將電催化二氧化碳還原（eCO2RR）與可再生能源相結合，是解決氣候問題和生產高附加值化學品的有力選擇。中國科學院過程工程研究所研究員楊軍團隊與燕山大學教授王靜，開發(fā)出超細銀鈀（AgPd）納米合金，通過耦合它們邊角原子豐富的優(yōu)勢和Ag/Pd原子組合效應調控eCO2RR中間產物吸附能力，實現(xiàn)高效eCO2RR轉化生成一氧化碳（CO）。

在甲酸、CO、甲烷、乙烯、乙醇和甲醇等eCO2RR轉化的眾多產物中，CO尤為重要。盡管eCO2RR生成CO具有能在常溫常壓下反應的優(yōu)點，但由于其比過電勢理論值更負的電位，使得CO法拉第效率（FCO）較低，且面臨動力學上更有利的析氫反應（HER）的競爭。因此，解決這一問題的關鍵是設計和開發(fā)更利于CO2RR而不是HER的高效電催化劑。

該研究基于理論計算證實不同比例Ag和Pd原子構成的組合位點可以通過減弱CO吸附或增強羧基（COOH）吸附來提升CO2電催化還原制CO的法拉第效率，進而將液相合成與伽伐尼置換反應相結合，制備出粒徑微細的AgPd合金納米顆粒。電化學評估表面，在最優(yōu)的Ag/Pd原子比（35/65）和-0.8 V（vs RHE）電位下，AgPd合金納米顆粒催化CO2向CO轉化的法拉第效率可達98.9%，CO分電流密度為5.1 mA cm-2，并表現(xiàn)出長達25小時的穩(wěn)定性。該工作突顯了通過原子組合調控活性位點的重要性，可為合理設計高效eCO2RR電催化劑提供了參考策略。

8月30日，相關研究成果發(fā)表在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會和過程工程所多相復雜系統(tǒng)國家重點實驗室的支持。
 

耦合尺寸優(yōu)勢和組合效應實現(xiàn)超細AgPd合金納米顆粒高效電催化CO2還原制取CO