EES（IF=32）：张世国2024年最新研究！
论论资讯 ｜ 2024-04-27 ｜
2472热度
Energy and Environmental Sciences
Explore content
About the journal
Publish with us
93% single-atom utilization in base-resistant metal-organic framework quantum dots for ampere-level CO<sub>2</sub> electroreduction
Ni W.; He X.; Chen H.; Dai M.; Zhang W.; Zhang Y.; Wang S.; Zhang S.
Published：2024-01-01
DOI：10.1039/d4ee00720d
研究背景
随着气候变化和环境问题日益严重，减少二氧化碳排放已成为全球研究热点。然而，目前在二氧化碳电还原领域存在着一个挑战：如何提高单原子在材料中的利用率，以更有效地促进CO<sub>2</sub>转化为有用化合物。
研究内容
这项研究发表在《能源与环境科学》期刊上，题为“93%单原子利用率的耐碱金属有机骨架量子点用于安培级CO<sub>2</sub>电还原”。研究者提出了一种新方法，将金属有机骨架(MOF)颗粒缩小为量子点(QDs)，以缩短质量传输路径并增强界面电子转移。他们成功构建了一种耐碱的MOF量子点，其中含有孤立的钴原子，用于CO<sub>2</sub>电还原。与原始MOF颗粒相比，扩散时间缩短了五个数量级。研究还证实了MOF量子点与支撑物质之间的强电子相互作用，不仅促进了界面电子转移，还在钴原子上引入了电子调控。理论计算显示，钴原子上电子的积累更多，d-带中心上移，导致*COOH和*CO的吸附强度适中。最终，这种MOF量子点实现了93.0%的单原子利用率，并在-0.13至-1.05 V范围内，即使在安培级电流密度(-0.95 A cm<sup>−2</sup>)下，也表现出高于90.0%的FE<sub>CO</sub>。
研究意义
这项研究的创新之处在于通过量子点技术，成功提高了单原子在材料中的利用率，为CO<sub>2</sub>电还原提供了新的解决方案。这一成果不仅有助于减少二氧化碳排放，还为环境保护和可持续发展提供了新的思路和可能性。
学术热榜
查看全部
相关资讯
换一批