近期,材料与化学工程学院高燕博士在非对称纳米催化领域的研究取得新进展,在电催化还原CO2催化剂制备等研究成果丰硕,相关科研成果发表于Nano Research、Chemical Communications和Nanoscale等期刊上。
高燕在电催化还原CO2催化剂研究中开发了三种不同类型的非对称纳米高效催化剂。一是非对称单原子催化剂In-S1N3的高效合成。她采用原子界面工程策略构建了不同S、N配位数的非对称配位铟单原子催化剂In-S1N3。精准设计的高效单原子活性位点催化剂In-S1N3在-0.8 V vs. RHE下甲酸盐的最大FE为94.3%,在选择性和反应活性上优于大多数同类催化剂,为合理设计面向能源应用的主族元素非对称高效催化剂提供了新的途径。该研究成果以“Asymmetrically coordinated main group atomic In-S1N3 interface sites for promoting electrochemical CO2 reduction”为题发表于Nano Research上。
原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-024-6513-9
二是非对称铟簇催化剂In Clu/C的开发。高燕采用简单的湿化学和热解相结合的方法开发了一种具有电荷非对称活性位点的In簇催化剂,该催化剂锚定在无氮碳基体上是由金属有机骨架转化而成,可以作为CO2RR催化剂高效电还原生成甲酸盐。精准设计的高效无氮配位的非对称In簇催化剂In Clu/C在-0.7 V vs. RHE下甲酸盐的最大FE为98.7%,超过了大部分In基催化剂,基于以上发现提出了一种可能的CO2RR机制。该研究成果以“Nitrogen-Free Charge-Asymmetric Indium Cluster Catalyst for Efficient CO2 Electroreduction to Formate”为题发表于Nano Research上。
原文链接:https://www.sciopen.com/article/10.26599/NR.2025.94907370
三是非对称纳米合金催化剂FeNi Alloy/SNC的开发。高燕提出了在氮掺杂碳纳米片上负载硫掺杂的铁镍双金属位纳米合金催化剂(FeNi Alloy/SNC)的制备方法,该催化剂在CO2电还原为CO方面表现出优异的催化效率和耐久性,-0.5 V vs. RHE下FECO高达98.1%,为未来清洁能源结构的转化和利用提供了一种新的材料选择。该研究成果以“Sulfur modified charge-asymmetry FeNi nanoalloy catalyst anchored on N-doped carbon nanosheets for efficient electrochemical CO2 reduction”为题发表于Nanoscale上。
原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/nr/d5nr01040c/unauth
(撰稿:高燕;编辑:李海燕;审核:张敏)