氧化还原刻蚀铜表面对二氧化碳电催化还原性能的研究

被引：4

作者：

张宝花

张进涛

机构：

[1] 山东大学化学与化工学院

来源：

电化学 | 2019年 / 25卷 / 04期

关键词：

铜纳米材料; 电催化; 二氧化碳还原; 法拉第效率;

D O I：

10.13208/j.electrochem.180944

中图分类号：

O643.36 [催化剂]; X701 [废气的处理与利用];

学科分类号：

081705 ; 083002 ;

摘要：

大规模化石燃料的使用排放了大量的二氧化碳（CO2）,导致环境中二氧化碳的含量急剧增加.为了降低大气中二氧化碳的含量,以电催化的方法将二氧化碳转化为有用的化工原料和燃料是解决能源和环境问题的重要途径.本文主要利用氧化还原刻蚀法,在铜表面形成复合纳米结构,用于二氧化碳的电催化还原反应研究.首先,作者通过一定浓度的三氯化铁（FeCl3）溶液与铜片的氧化还原反应,在刻蚀铜表面时形成具有立方体结构的氯化亚铜纳米材料,用于二氧化碳的电催化还原反应.为了研究反应时间对催化性能的影响,作者通过改变反应时间（1、2、3和4 h）合成了不同结构的铜基催化剂.研究发现,在反应3 h后,Cu-3h催化剂对二氧化碳的电催化还原具有较小的起始电压（-0.3 V vs. RHE）和较大的电流密度值,表现出了较强的还原能力.经检测,所得到主要还原产物为一氧化碳（CO）和甲烷（CH4）.在-0.6 V时,二氧化碳催化还原的法拉第效率可达到60%,表明以氧化还原法刻蚀铜表面具有较好的改善二氧化碳电催化还原的能力.

引用

页码：497 / 503

页数：7

共 5 条

[1] 在TiO纳米阵列上电沉积RuO用于CO电还原（英文） [J].

蒋孛 ;

张莉娜 ;

秦先贤 ;

蔡文斌 .

电化学, 2017, (02) :238-244

[2] Sn/Cu电极电化学还原CO2的研究 [J].

赵晨辰 ;

郭建伟 ;

王莉 ;

何向明 ;

王诚 ;

刘志祥 .

电化学, 2012, 18 (02) :169-173

[3]

The ensemble effect of nitrogen doping and ultrasmall SnO 2 nanocrystals on graphene sheets for efficient electroreduction of carbon dioxide[J] . Baohua Zhang,Zhihao Guo,Zhuang Zuo,Wei Pan,Jintao Zhang.Applied Catalysis B: Environmental . 2018

[4]

Highly efficient CO 2 reduction on ordered porous Cu electrode derived from Cu 2 O inverse opals[J] . Xiuzhen Zheng,Jin Han,Yu Fu,Yue Deng,Yangyang Liu,Yang Yang,Tao Wang,Liwu Zhang.Nano Energy . 2018

[5]

Hierarchical Mesoporous SnO2 Nanosheets on Carbon Cloth: A Robust and Flexible Electrocatalyst for CO2 Reduction with High Efficiency and Selectivity[J] . Fengwang Li,Lu Chen,Dr. Gregory P. Knowles,Prof. Douglas R. MacFarlane,Dr. Jie Zhang.Angewandte Chemie International Edition . 2017 (2)

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