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【振兴计划金沙6038行】金沙6038碳中和团队在电催化二氧化碳还原领域取得重要进展

  • 时间:2024-07-09
  • 来源:化材学院
  • 作者:化材学院
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近日,金沙6038熊宇杰常务副校长、岳艳博士和盛天副教授在电催化二氧化碳还原领域取得重要进展。该成果以“Biomimetic Phthalocyanine-Based Covalent Organic Frameworks with Tunable Pendant Groups for Electrocatalytic CO2 Reduction”为题,于2024年7月9日,在国际顶级化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》上在线发表。原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202411188。

电催化二氧化碳还原反应(CO2RR)是一种将CO2转化为高附加值产物的有效方法,通过调整催化位点附近的微环境可以优先调控其活性和选择性。其中SACs因其具有有效利用的金属中心而成为一类高活性的候选催化剂。在SACs的设计方面,载体的选择对于实现高活性和稳定性的目标至关重要。借鉴于自然界中的叶绿素和血红素的结构,该团队设计了一种调节CO2RR微环境的新策略。通过使用哌嗪连接的导电共价有机框架(COFs)作为单原子催化剂(SACs)的多功能载体,构建了三种带有不同侧基的哌嗪连接的基于NiPc的COFs,用于电催化CO2RR。尽管所有的COFs在恶劣条件下都表现出高化学结构稳定性和良好的导电性,但含-CH2NH2侧基的COF可以大大提高CO2RR的活性和选择性。实验表征和理论模拟证明,供电子基团(-CH2NH2)不仅降低了COF的表面功函数,还提高了关键中间体*COOH的吸附能。这项工作不仅扩展了哌嗪连接的COFs的类型,还为设计用于将CO2电还原为增值产品的定制电催化剂提供了见解。

论文第一作者为金沙60382022级化学专业硕士研究生谢涛,熊宇杰教授、岳艳博士、盛天副教授为文章的通讯作者,金沙6038为第一完成单位。

编辑:孙健
预审:周双六
审核:田超

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