CeO₂改性CuO纳米棒协同促进电催化还原CO₂制乙烯

来源：中国环境科学杂志2024年第7期北京时间：

作者：祁彧, 张金男, 校元媛, 张弛, 王红涛, 郭天宇

单位：1. 太原理工大学环境科学与工程学院, 山西 晋中 030600;2. 气体能源高效利用山西省重点实验室, 山西 太原 030024

摘要：随着社会经济发展及人类活动扩大,大气中CO2的浓度日益增加,且带来诸多环境污染问题.因此开发高效、可持续的CO2转化方法至关重要.本文基于电催化反应机理,制备了一系列CuO/CeO2纳米棒复合材料,以促进二氧化碳高选择性还原为C2H4.结果表明,经过优化后的CuO/CeO2-2 (molCeO2:molCuO= 2%)电催化剂在电流密度达到20mA/cm2时,所需电位最低(-0.99V vs. RHE),且对乙烯具有最高的选择性,在电压为-1.08V vs. RHE时,法拉第效率高达46%.此优势可能与大的表面积、更粗糙的表面以及CuO和CeO2之间的协同效应有关,有效提高了反应活性位点和电子转移效率.本研究将为设计和优化CuO基复合材料以实现CO2的高效转化提供理论指导.

关键词：CuO/CeO2,电催化还原,二氧化碳,乙烯

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51572185);山西省应用基础研究计划项目(202203021211158,20210302123176)