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【23th.Mar.】铜基二氧化碳还原电催化剂的原位表征

2021-03-23

题目:铜基二氧化碳还原电催化剂的原位表征

报告人:徐冰君,北京大学化学与分子工程学院教授

时间:2021年03月23日,星期二,10:30-11:30

地点:霞光楼 200号 报告厅

邀请人:刘晰 特别研究员

报告简介

利用可再生电能源催化还原二氧化碳制备液体燃料与高价值化学品是学界公认的从化石燃料到可再生能源转型以及减缓全球气候变化的重要策略之一。铜基催化剂以其对C2+产物的独特的选择性收到了广泛的关注。虽然研究者们对铜基催化的活性位提出了许多猜测,由于原位表征电催化过程中的固液界面比较困难,铜基催化剂在反应条件下的表面物种以及活性位结构等关键问题至今还没有明确的答案。我们通过原位表面增强拉曼光谱对一系列铜基催化剂在不同的电压和电解液pH下进行了系统的表征,发现虽然Pourbaix图表)指出在还原气氛下铜应该只存在于金属态,在二氧化碳还原条件下铜表面存在一系列含氧化合物,比如CuOx(OH)y与Cu-Oad。同时,电解液的pH对铜基催化剂的表面物种也有相当大的影响,随着电解液碱度的上升,催化剂表面含氧物种出现在越高电压下。将表面物种与催化活性关联发现铜基催化剂表面含氧物种和C2+产物的选择性没有直接的关系,同时表面物种的变化对催化剂表面金属态铜位点的性质影响还有待继续研究。我们还利用了表面增强红外光谱与同位素示踪技术对二氧化碳电还原中阳离子效应与C-C耦合反应机理进行了探究。

个人简介




徐冰君,现任北京大学化学与分子工程学院教授。哈佛大学物理化学博士(2011),曾任美国特拉华大学化学与分子生物工程系助理教授(2013)与centennial development副教授(2019)。曾获ACS石油研究基金新人奖(2015);美国空军科研办公室新人奖(2016);美国自然科学基金新人奖(2017);I&EC有影响力学者(2018);教育部长江特聘教授(2020)。





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