富硫空位Ag₂S/碳气凝胶催化剂

高电流密度下高效稳定

聚吡咯诱导的硫空位与碳气凝胶协同消除传质限制，在宽电位下维持高CO选择性。

Yaoming, Yu · Li, Cong · Nuramina, Abdukirim · Sihuleng, Ba · Abdiryim, Tursun · 徐峰 · Jamal, Ruxangul

Small 2025

具体参数

CO法拉第效率

{'zh': '94.5', 'en': '94.5'} %

宽电位区间

{'zh': '−0.9 to −1.2', 'en': '−0.9 to −1.2'} V (vs RHE)

技术优势

高电流密度下不衰减

三维多孔碳气凝胶网络大幅削弱传质限制，使得催化剂在流动池大电流工况下仍保持高催化效率。

疏水性长期稳定

碳气凝胶与聚吡咯协同调控疏水性，催化前后均保持高度疏水状态，保障了气体扩散电极的长期运行。

宽电位窗口高选择性

在−0.9至−1.2 V (vs RHE)的宽电位范围内保持高CO选择性，最高法拉第效率达94.5%。

空位促进CO生成

硫空位促进*COOH中间体得电子并转化为*CO，将更多电子导向CO₂还原反应。

应用场景

• CO₂电还原制CO：富硫空位Ag₂S/碳气凝胶催化剂在流动池中高电流密度下高效将CO₂转化为CO。
• 气体扩散电极：催化剂可直接涂覆于气体扩散电极，其稳定的疏水性确保气-液-固三相界面高效传质。
• 碳捕集与利用：高效CO₂电还原制CO为碳捕集与利用提供了一条高选择性转化路径。
• 功能化碳气凝胶：壳聚糖衍生碳气凝胶经聚吡咯功能化，作为载体诱导硫空位并构筑疏水多孔结构。