高溫電解CO2制化學品在CO2轉化與高值利用方面具有重要的研究意義和應用前景。然而,當前固體氧化物電解池衍生于傳統(tǒng)燃料電池,電解CO2極化損失尚面臨巨大挑戰(zhàn)。在電化學系統(tǒng)中,活性部件之間的界面不僅決定了各類材料的活性也主導了其壽命。
中國科學院福建物質結構研究所功能納米結構設計與組裝重點實驗室謝奎課題組在國家基金重大研究計劃重點項目、中科院潔凈能源創(chuàng)新院等資助下,通過氧化還原調制的界面工程策略,在納米尺度協(xié)同調控材料功能與界面結構可逆構筑新型金屬-氧化物界面體系,實現(xiàn)了多孔氧化物支撐體表面構筑納米金屬的活性界面體系和多孔金屬表面構筑氧化物的反轉活性界面體系。新型界面體系大幅增強界面氧傳輸動力學,實現(xiàn)了高效電解CO2制CO。結果發(fā)表于《自然-通訊》(Nature Communications)。該活性界面體系構筑與調制的工作,在多相催化和外場耦合催化領域具有重要借鑒意義。
該課題組此前開展了新型界面體系與熱電耦合催化CH4/CO2制烯烴的研究工作(Nature Communications, 2019, 10, 1173; Science Advances,2018,4,eaar5100; Nature Communications,2017,8, 14785)的工作。并將不飽和配位局域結構長程有序化構筑多孔單晶體系,明確配位不飽和度和局域電子態(tài)對碳基分子的活化機制(Advanced Materials,2018,180655; Materials Horizons,2018,5,953-960; Nature Communications,2017,8,2178)。
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