二氧化碳到碳氫化合物的電催化轉(zhuǎn)化涉及多電子還原反應(yīng)過程，面臨著復雜的轉(zhuǎn)化途徑和選擇性控制困難等
問題。
由中國科學院大連化學物理研究所（DICP）的王國雄教授和包新和教授領(lǐng)導的研究小組利用鈷酞菁（CoPc）和鋅氮碳（Zn）增強了將CO2電還原為甲烷的能力( -NC）串聯(lián)催化劑。
他們在非銅基催化劑上實現(xiàn)了在CO2 RR中生產(chǎn)CH4的高活性，并為將二氧化碳電催化還原為碳氫化合物提供了新的策略。
這項工作于9月4日發(fā)表在Angewandte Chemie國際版上。
與單獨的CoPc或Zn-NC相比，該CoPc和Zn-NC串聯(lián)催化劑的甲烷/一氧化碳比率提高了100倍以上。
密度泛函理論計算和比較實驗結(jié)果表明，碳氧化鈦首先還原成一氧化碳的酞菁鈷，然后將碳擴散到鋅- NC一氧化碳和進一步轉(zhuǎn)化成甲烷。
這種串聯(lián)催化策略將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷，并將該過程分解為兩個活性位點的串聯(lián)電催化反應(yīng)。在該串聯(lián)催化系統(tǒng)中，CoPc提供了一氧化碳，以將吸附的氫保留在Zn-N位置的相鄰氮上，從而提高了甲烷的產(chǎn)生速率。
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