富羟基SiO₂修饰CuO

工业级乙烯电流

非晶态富羟基SiO₂稳定Cu⁰/Cu²⁺界面，在苛刻工况下维持高价铜活性位点，从而显著提升C-C偶联效率。

Jie, Zhu · Sifan, Wang · Jiaji, Zhang · Zhecheng, Fang · Weitao, Ji · Lin, Gaobo · Lei, Guo · Li, Bolong · Wang, Jianghao · 傅杰

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

乙烯法拉第效率

{'zh': '55.5', 'en': '55.5'} %

乙烯分电流密度

{'zh': '500', 'en': '500'} mA cm⁻²

技术优势

乙烯效率高

催化剂实现了55.5%的乙烯法拉第效率，优于多数现有铜基催化剂。

电流达工业级

乙烯分电流密度达到500 mA cm⁻²，满足工业化应用对高生产速率的需求。

稳定高价铜

CuO与富羟基SiO₂之间的强界面相互作用有利于稳定Cu²⁺物种，防止其在工况下被还原，从而维持Cu⁰/Cu²⁺界面。

促进C-C偶联

原位表征证实Cu⁰/Cu²⁺界面促进CO₂活化及关键中间体*OCCHO的形成，从而推动乙烯生成。

应用场景

• CO₂电还原：用于高效电还原CO₂制乙烯，替代低选择性催化剂。
• 铜基催化剂：提供稳定的Cu⁰/Cu²⁺界面，提升铜基催化剂在CO₂还原中的乙烯选择性。
• 人工碳循环：将CO₂转化为高附加值乙烯，推动人工碳循环闭环。