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钴酞菁在氨基官能化碳纳米管上的分子调控以增强电催化 CO2 转化
Nano Research ( IF 9.5 ) Pub Date : 2022-06-18 , DOI: 10.1007/s12274-022-4578-x
Huajian Xu , Huizhu Cai , Linxia Cui , Limei Yu , Rui Gao , Chuan Shi

金属卟啉和金属酞菁(Pc)由于其明确的分子结构,构成了一类很有前途的金属分子催化剂(MMC),可用于高效的CO 2到CO 电催化转化。如何调整金属中心的局部配位和电子环境,增强活性成分的分子级分散性,仍然是进一步提高性能的一大挑战。在此,通过酰胺化反应将CoPc-COOH分子点击到CNT-NH 2的表面上,合理地设计了钴(II​​)Pc(CoPc)-COOH/碳纳米管(CNT)-NH 2杂化催化剂。这种新型混合催化剂表现出22.4 mA/cm 2的增强电流密度与 CoPc-COOH/CNT 和 CoPc/CNT 样品相比,在 -0.88 V 与可逆氢电极 (RHE) 相比,CO 2电还原中的 CO 选择性为 91%。优异的活性归因于分别向 CoPc 和 CNT 引入 -COOH 和 -NH 2官能团诱导的电荷转移,促进 Co ɪ的活性中心在较低的电位下产生,并导致最高的转换频率(TOF ) 通过 CoPc-COOH/CNT-NH 2杂化催化剂获得。通过酰胺化反应形成的共价键的固有方向性和饱和性不仅确保了更高密度的Co活性中心,而且提高了CO 2还原反应(CO2 RR)。本研究代表了通过点击限制化学指导的功能化碳底物上金属酞菁的分子调节来提高 MMC 性能的有效策略。





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更新日期:2022-06-19
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