单原子Ni曲面碳催化剂

工业级电流密度近全CO选择性

将单原子Ni锚定在弯曲碳表面，突破了平面石墨烯模型的局限，在工业级电流密度下仍保持极高CO选择性，为实际应用扫清障碍。

王天富 · Wang, Jianghao · Lu, Chenbao · Jiang, Kaiyue · 杨森 · Ren, Zhouhong · 张继超 · 刘晰 · 陈立桅 · 庄小东 · 傅杰

Advanced Materials 2023

具体参数

CO选择性

{'zh': '99.8', 'en': '99.8'} %

比表面积

{'zh': '2635', 'en': '2635'} m² g⁻¹

技术优势

高电流下选择性不衰减

弯曲表面增强了费米能级附近的态密度并降低了*COOH形成能垒，使得在400 mA cm⁻²下CO选择性仍达99.8%。

比表面积超高

采用熔盐法制备的多孔碳比表面积可达2635 m² g⁻¹，为活性位点提供丰富载体。

合成方法简单可控

通过合理设计的熔盐法即可获得具有弯曲碳表面和单原子Ni的催化剂，无需复杂设备。

应用场景

• CO2电还原制CO：直接用于CO2电还原制CO，替代贵金属催化剂并降低过电位。
• 工业电解槽：在工业电解槽中维持高电流密度下的高选择性，可直接集成。
• 单位点催化：提供单位点Ni催化中心，最大化原子利用率并调控电子结构。
• 碳捕集与利用：将捕集的CO2高效转化为CO，实现碳资源循环利用。