一个nitrogen-doped graphene-supported nickel-single-atom催化剂流动池符合工业标准的一氧化碳二氧化碳还原反应gydF4y2Ba
Yi-Hsuan陆gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
__gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
Hsin-Jung蔡gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
__gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
Wen-Yang黄gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
Tsung-Ju李gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
Zih-Yi林gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
Shao-Hui许gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba*和gydF4y2Ba
Sung-Fu挂gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba*gydF4y2Ba- 1gydF4y2Ba应用化学、国家杨明交通大学,新竹,台湾gydF4y2Ba
- 2gydF4y2Ba台湾半导体研究所、国家应用研究实验室、新竹、台湾gydF4y2Ba
二氧化碳还原反应(有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR)是一种很有前途的方法来实现零有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba排放。在公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba单原子催化剂显示出非凡的RR催化剂,nitrogen-doped graphene-supported从CO转化率gydF4y2Ba2gydF4y2Ba有限公司;然而,较低的生产数量是有限的使用转换H细胞,阻碍其工业发展。在这项工作中,我们合成一个nitrogen-doped graphene-supported nickel-single-atom催化剂,开展有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR流通池,展示有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba向公司的感应电流的效率96%,马局部电流密度为144厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba。它还可以实现局部电流密度最高的204厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba营业额7852 h的频率gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。根据技术经济分析,这些卓越的活动符合工业标准(感应电流的效率> 60%,局部电流密度> 100厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba)。这个活动增强使用流系统可以显著加速零有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba发射实现。gydF4y2Ba
介绍gydF4y2Ba
根据在2015年巴黎协议,以减少全球变暖和气候变化,碳排放要求到2030年从2010年的水平减少45%,到2050年达到零。二氧化碳还原反应(有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR)一直被视为一个潜在的方法来实现零有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba排放(gydF4y2BaBirdja et al ., 2019gydF4y2Ba;gydF4y2BaNitopi et al ., 2019gydF4y2Ba;gydF4y2Ba挂,2020gydF4y2Ba;gydF4y2Ba一et al ., 2022gydF4y2Ba)。电化有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR也可以获得各种经济产品,如一氧化碳,乙烯,和乙醇,导致工业化的考虑(gydF4y2BaNitopi et al ., 2019gydF4y2Ba;gydF4y2BaSpurgeon库马尔,2018gydF4y2Ba)。在这些产品中,一氧化碳,而不是温室气体,是一个关键的费过程中反应物和冶金。公司的价格达到1300美元tCgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。因此,有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba公司产品可以消除大气COgydF4y2Ba2gydF4y2Ba和促进化学和冶金工业。gydF4y2Ba
最近,nitrogen-doped graphene-supported单原子催化剂存在的卓越有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR活动对公司的产品(gydF4y2Ba桔多琪et al ., 2017gydF4y2Ba;gydF4y2Ba苏et al ., 2019gydF4y2Ba;gydF4y2Ba刘et al ., 2020gydF4y2Ba;gydF4y2Ba李et al ., 2022gydF4y2Ba)。原子的活跃网站绑定在导电nitrogen-doped碳基质,以促进电子转移,而电子金属中心可以提高公司的配置gydF4y2Ba2gydF4y2Ba激活(gydF4y2Ba杨et al ., 2018gydF4y2Ba;gydF4y2Ba李et al ., 2019gydF4y2Ba;gydF4y2BaVijay et al ., 2021gydF4y2Ba)。连续spgydF4y2Ba2gydF4y2Ba碳原子网络促进电荷流和衬底的电子迁移率(gydF4y2BaMelchionna et al ., 2021gydF4y2Ba)。碳底物具有高表面积,从100 - 1000不等gydF4y2Ba2gydF4y2BaggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,还提供了丰富的electrocatalytic网站提高催化活性。gydF4y2Ba杨et al。(2018)gydF4y2Ba报道single-Ni-atom催化剂展示有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba向公司的感应电流的效率97%,局部电流密度为马22厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba在一个温和的h电池过电压0.61 V。几乎所有的减少提供电子有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba有限公司,而不是生成氢气。单原子催化剂的选择性明显高于传统的贵金属催化剂(gydF4y2BaHori et al ., 1994gydF4y2Ba)。然而,低电流密度阻碍其工业发展。gydF4y2Ba
关于公司的工业应用gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR,技术经济分析,包括公司资本和运营成本gydF4y2Ba2gydF4y2Ba电解过程中,应该进一步考虑(gydF4y2BaJouny et al ., 2018gydF4y2Ba;gydF4y2BaSpurgeon库马尔,2018gydF4y2Ba)。C1产品,公司和甲酸等,它是有利可图的选择性达到60%感应电流的效率和单一产品的局部电流密度来马100厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba。因此,单原子催化剂的选择性达到了目标,但局部电流密度忽略了目标如果使用一个H细胞,在公司不足gydF4y2Ba2gydF4y2Ba可以催化由于电解质的溶解度差。流细胞使有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba直接到达催化剂表面没有清洗有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba进入电解液,以增加当地的公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba浓度,促进整体催化活性(gydF4y2Ba李et al ., 2020gydF4y2Ba;gydF4y2Ba王et al ., 2020gydF4y2Ba;gydF4y2Ba徐et al ., 2021gydF4y2Ba;gydF4y2Ba挂et al ., 2022gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
在此,我们准备了nitrogen-doped graphene-supported nickel-single-atom(宁)和催化催化剂有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba在流动单元。它实现了有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba向公司的感应电流的效率96%,马局部电流密度为144厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba。它还实现了局部电流密度最高的204厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba。这些公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR表演符合工业标准。相比镍酞菁(NiPc中央金属NiNG)相似的分子结构,石墨碳在中央镍NiNG监管电子配置和中央镍、氧化值决定了有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR选择性,被x光吸收光谱和拉曼光谱。增强的有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba宁的RR活动流细胞将增加零有限的进步gydF4y2Ba2gydF4y2Ba排放。gydF4y2Ba
结果与讨论gydF4y2Ba
我们由两步合成NiNG热解过程在氩气氛下,紧随其后的是一个酸洗涤过程去除不良倪聚合。NiNG显示片状多孔纳米结构,所示gydF4y2Ba图1 a, BgydF4y2Ba。的维数nanosheet扩展到几个μm的规模。宽阔的山峰的XRD 25.4°, 43.3°附近gydF4y2Ba补充图S1gydF4y2Ba被称为(002)和(101)面石墨(gydF4y2Ba徐et al ., 2018gydF4y2Ba)。结晶金属镍或NiO没有检测到。我们进行了大倾角环形暗场扫描透射电子显微镜与Cs-corrector (HAADF-STEM),显示相当大的亮点与原子的大小没有观察纳米粒子或集群(gydF4y2Ba图1 cgydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
图1gydF4y2Ba。结构性NiNG的识别。gydF4y2Ba(一)gydF4y2BaSEM和gydF4y2Ba(B)gydF4y2BaTEM NiNG的形象。gydF4y2Ba(C)gydF4y2BaCs-corrected HAADF-STEM NiNG的形象。gydF4y2Ba(D)gydF4y2Ba倪K-edge NiNG EXAFS谱和标准镍箔和NiPc。小波分析的kgydF4y2Ba2gydF4y2Ba—力量EXAFS谱的gydF4y2Ba(E)gydF4y2Ba宁和gydF4y2Ba(F)gydF4y2Ba镍箔作为参考。gydF4y2Ba
我们进一步进行扩展x射线吸收精细结构(EXAFS)确认单原子性质和NiNG的协调环境(gydF4y2Ba弗伦克尔,2012gydF4y2Ba;gydF4y2Ba挂,2020 bgydF4y2Ba)。在gydF4y2Ba图1 dgydF4y2Ba宁的主峰1.4Å(没有相位校正)可以归因于Ni-N散射路径,类似于Ni-N NiPc协调的分子构型所示gydF4y2Ba补充图S2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba任et al ., 2019gydF4y2Ba;gydF4y2Ba刘et al ., 2020gydF4y2Ba)。我们没有观察周围的峰值2.1Å宁(金属Ni-Ni散射路径)。EXAFS山峰镍化合物表现出明显小于镍金属,我们进一步进行小波分析来识别每个EXAFS的能源依赖峰(gydF4y2Ba图1 e, FgydF4y2Ba;gydF4y2Ba补充图S3gydF4y2Ba)。NiNG功能只有一个地区中心5.5Å的信号gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,EXAFS Ni-N协调一致的结果。两个区域的信号在2.1ÅÅ7.2和4.5Å定心gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba在镍箔,这意味着元素之间的交互是相对较高的分子量,即。,Ni-Ni。因此,我们在宁肯定了镍的原子扩散,与AR-TEM导致一致gydF4y2Ba图1 cgydF4y2Ba。有趣的是,小波轮廓宁从NiPc发散(四个区域中心Å6点的信号gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba4.5ÅgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba和3.5ÅgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba在gydF4y2Ba补充图S4gydF4y2Ba)。它揭示周围不同的碳从NiPc NiNG协调。拉曼光谱在gydF4y2Ba补充图S5gydF4y2Ba还显示,NiNG部分石墨化,随后拥有极好的导电性,但NiPc酞菁环的有机碳(gydF4y2Ba刘et al ., 2007gydF4y2Ba;gydF4y2Ba李et al ., 2015gydF4y2Ba;gydF4y2Ba赵et al ., 2019gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
C的价层轨道能影响石墨化,确定gydF4y2Ba通过gydF4y2BaC K-edge xa (gydF4y2Ba图2一个gydF4y2Ba)。284.8和291.7 eV的山峰宁与1 s-π*和sp 1 s-σ*转换gydF4y2Ba2gydF4y2Ba结合C,分别验证石墨碳在宁(gydF4y2BaEhlert et al ., 2014gydF4y2Ba)。另一方面,峰值在286.2和287.4 eV NiPc代表1 s励磁的π*轨道两个等效的碳原子(C = C, C = N)在吡咯单元(gydF4y2BaMilev et al ., 2007gydF4y2Ba;gydF4y2Ba莫尔et al ., 1993gydF4y2Ba)。峰值为289.2 eV可以分配给重叠π* +σ*励磁。因此,C的价层轨道在宁和NiPc相当不同。他们也影响N的价层轨道,所示gydF4y2Ba图2 bgydF4y2Ba。峰在398.8和400.8 eV表达两个等效的励磁的π*轨道氮原子(pyridinic N和石墨)。石墨N的峰值高于pyridinic N,表明主导石墨在宁N。宁的峰值406.5 eV可以任命为σ*励磁(gydF4y2Ba朱et al ., 1997gydF4y2Ba)。的山峰NiPcπ*励磁的贡献两个不同的氮原子:一个位于吡咯环周围的金属,,另一个是大环的环的内消旋位置(gydF4y2BaDe Francesco et al ., 2012gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
图2gydF4y2Ba。宁的化学特性。gydF4y2Ba(一)gydF4y2BaC K-edge,gydF4y2Ba(B)gydF4y2BaN K-edge和gydF4y2Ba(C)gydF4y2Ba倪L-edge黄嘌呤NiNG的光谱。gydF4y2Ba(D)gydF4y2Ba倪K-edge黄嘌呤NiNG的光谱。gydF4y2Ba
发散价层轨道附近的N中央倪也影响中央的镍,公布的移位的LgydF4y2Ba3gydF4y2Ba/ LgydF4y2Ba2gydF4y2Ba山峰的宁倪L-edge xa (gydF4y2Ba图2 cgydF4y2Ba)。他们在宁也影响镍的氧化值。确定氧化值在宁,我们进行了倪K-edge黄嘌呤及黄嘌呤的一阶导数光谱分析gydF4y2Ba图2 dgydF4y2Ba;gydF4y2Ba补充图S6gydF4y2Ba,以及镍箔和NiO标准。宁的平均氧化值是0.8,而NiPc高于2,符合倪L-edge xa的结果。中央Ni的属性将决定宁对CO的催化行为gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR。gydF4y2Ba
我们准备了气体扩散电极(GDE)喷涂NiNG Ti /聚四氟乙烯基质和调查有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba在1 M KHCO RR表现gydF4y2Ba3gydF4y2Ba在一个流细胞,所示gydF4y2Ba图3一gydF4y2Ba;gydF4y2Ba补充图S7gydF4y2Ba。而不是溶解稀缺有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba执行公司(溶解度5%)进入电解液gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR h电池,一个额外的毒气室流细胞提供纯COgydF4y2Ba2gydF4y2Ba催化剂表面,增加本地公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba浓度,促进整体有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR活动。受益于流动细胞,宁能产生主要的公司和维持感应电流的效率高于90%,甚至施加200毫安的电流密度厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba图3 bgydF4y2Ba),偏离剧本表演有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba在H细胞(RR活动gydF4y2Ba补充表S1gydF4y2Ba)(gydF4y2Ba桔多琪et al ., 2017gydF4y2Ba;gydF4y2Ba赵et al ., 2017gydF4y2Ba;gydF4y2Ba胡锦涛等人。,2018年gydF4y2Ba;gydF4y2Ba杨et al ., 2018gydF4y2Ba;gydF4y2Ba刘et al ., 2020gydF4y2Ba;gydF4y2BaSa et al ., 2020gydF4y2Ba)。我们确定了gydF4y2Ba13gydF4y2Ba公司生产流通池使用gydF4y2Ba13gydF4y2Ba有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba作为原料,确认公司的公司的发展gydF4y2Ba2gydF4y2Ba而不是KHCOgydF4y2Ba3gydF4y2Ba(gydF4y2Ba补充图S8gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
图3gydF4y2Ba。催化性能的宁流动单元。gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba示意图说明流的细胞。gydF4y2Ba(B)gydF4y2Ba有限公司宁的感应电流的效率在不同电流密度为有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR。gydF4y2Ba(C)gydF4y2Ba的比较公司的感应电流的效率NiNG NiNP / NG, NG, NiPc。gydF4y2Ba(D)gydF4y2Ba有限公司宁在不同电流密度的电流密度有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR。gydF4y2Ba(E)gydF4y2Ba公司感应电流的效率和局部电流密度与应用潜力的宁装载量为1.5毫克/厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba(F)gydF4y2BaTOF宁有限公司生产的有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR。gydF4y2Ba(G)gydF4y2Ba极化曲线的宁有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR前后10000简历周期。gydF4y2Ba
相比NiNP / NG(镍纳米颗粒在NG),露出NG, NiPc (gydF4y2Ba图3 cgydF4y2Ba),宁能有效生产公司在广泛的应用电流密度,而NiNP / NG只产生有限公司在相对较低的电流密度。我们认为H / CO的选择性亲和的镍域大小(gydF4y2Ba挂et al ., 2022gydF4y2Ba)。露出NG无法生产公司,证明单原子的活性部位是镍的有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR向有限公司生产。NiPc也未能产生公司甚至中央金属NiNG的分子结构相似,所示gydF4y2Ba补充图S2gydF4y2Ba。中心周围的石墨碳镍在宁可以调节电子配置中,中央镍、氧化值并降低吸附能量的*中羧基中间体有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR促进公司生产(gydF4y2Ba杨et al ., 2018gydF4y2Ba)。宁取得了有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba向公司的感应电流的效率96%,马局部电流密度为144厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba符合工业标准,根据技术经济分析。值得一提的是,一个公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba向公司铁81.5%和马局部电流密度为204厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba可以实现250毫安的电流密度厘米吗gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba(gydF4y2Ba图3 dgydF4y2Ba)。本系统给出了一个×6.5×9.3局部电流密度高于我们以前的报告(gydF4y2Ba杨et al ., 2018gydF4y2Ba),建议使用流通池的优点。卓越的局部电流密度是由于较大的电流密度,这得益于当地高有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba催化剂表面附近的浓度。NiNG在GDE的装载数量也决定了应用电流密度最高(gydF4y2Ba补充图S9gydF4y2Ba)。宁与装载量的0.5毫克厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba,1.0毫克厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba和1.5毫克厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba保存了感应电流的电流密度的效率高于95%马50厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba马,100厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba马,150厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba分别明显高于优化装载量的0.1毫克厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba在H细胞,从而导致低应用电流密度(gydF4y2Ba杨et al ., 2018gydF4y2Ba)。宁的循环伏安法(gydF4y2Ba补充图S10gydF4y2Ba)没有明显的氧化还原对透露,这意味着可持续化学状态在有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR。gydF4y2Ba
这个工作的最佳性能(有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba向公司的感应电流的效率96%,马局部电流密度为144厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba)收购在0.825 V的过电压,而最高过电压的局部电流密度达到0.881 V (gydF4y2Ba图3 egydF4y2Ba)。塔费尔243 mV 12月的斜坡gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(高于理论塔费尔120 mV 12月的斜坡gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)获得了宁(gydF4y2Ba补充图S11gydF4y2Ba),这表明第一个电子转移形成一个有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba−gydF4y2Ba阴离子自由基是公司进化的速率决定步骤(gydF4y2BaGattrell et al ., 2006gydF4y2Ba)。周转频率(TOF)被计算的转化率有限公司评估形成/活性部位。镍活性位点的数量收集的icp在宁(1.894 wt %)。TOF被发现与应用电流密度增加(gydF4y2Ba图3 fgydF4y2Ba)。NiNG TOF最高达到了7852 hgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba在881 V的过电压。NiNG流中的细胞的极化曲线在10000年之后的简历周期是类似于初始状态(gydF4y2Ba图3 ggydF4y2Ba),揭示流中的宁细胞的稳定的催化性质。NiNG在流动细胞可以促进足够的有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba有限公司,实现高选择性、高局部电流密度,高营业额的频率,和高稳定性对发电公司达到公司的工业水平gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR。gydF4y2Ba
结论gydF4y2Ba
我们开发了一个公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR的催化系统nitrogen-doped graphene-supported nickel-single-atom催化剂流动池。一个公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba向公司的感应电流的效率96%,马局部电流密度为144厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba达到工业水平证明。马局部电流密度最高的204厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba营业额7852 h的频率gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba在这个系统使其有利可图。中央的石墨碳和低氧化态镍在宁期间促进了公司一代有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR。受益于流动细胞,足够的有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba集中在催化剂表面加速整个催化速率提高电流密度,局部电流密度。目前的系统允许我们开发有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR工业化和达到零的目标公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba排放在不久的将来。gydF4y2Ba
材料和方法gydF4y2Ba
合成的nitrogen-doped graphene-supported nickel-single-atom催化剂gydF4y2Ba
在一个典型的合成nitrogen-doped graphene-supported nickel-single-atom催化剂(宁)、三聚氰胺的混合物(CgydF4y2Ba3gydF4y2BaHgydF4y2Ba6gydF4y2BaNgydF4y2Ba6gydF4y2Ba)(12 g)、丙氨酸(CgydF4y2Ba3gydF4y2BaHgydF4y2Ba7gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)(2.25克)和镍(ii)醋酸四水合物(Ni (CHgydF4y2Ba3gydF4y2Ba首席运营官)gydF4y2Ba2gydF4y2Bah·4gydF4y2Ba2gydF4y2BaO) (0.2 g)首次使用氧化锆球磨成均匀的前体在尼龙jar。随后,细粉混合物进行了两阶段热解和碳化过程(第一阶段:从25到600°C的增加率3°C mingydF4y2Ba−1gydF4y2Ba在600°C,保持2 h;第二阶段:从600年到900°C 2°C的增加率最小gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba在900°C,保持1 h)在管式炉(英国Carbolite)氩气氛。冷却到室温后,产品先后被淋溶在80°C 1 M盐酸HNO 12 h和1米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba另一个24小时删除金属颗粒和不稳定的物种。之后,样品又加热在850°C Ar 1 h恢复碳的结晶度。gydF4y2Ba
喷涂料nickel-single-atom Ti /聚四氟乙烯基催化剂gydF4y2Ba
6毫克的宁与24μl混合电解质溶液(∼5 wt %)和300μl甲醇。这种分散墨水喷到Ti /聚四氟乙烯基质2厘米×2厘米大小和加载1.5毫克厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
描述gydF4y2Ba
组织收集通过场发射扫描电镜(FESEM JEOL,地产- 6500 f)配备能量色散x射线能谱(EDX,牛津仪器XMax 150毫米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。Cold-field发射Cs-corrected透射电子显微镜(JEOL臂- 200 f)与200 keV加速电压被用于微观结构分析。材料的结晶是由力量D8提前与铜Kα辐射x射线衍射(XRD)分析仪(λ= 1.5406)。拉曼光谱被记录下英国inVia喇曼microscope-A拉曼显微镜系统,采用二极管激光器在785海里。×50物镜用于激光聚焦在样品。x射线吸收光谱(xa)包括边缘附近的x射线吸收谱(黄嘌呤)和扩展x射线吸收精细结构(EXAFS)铜K-edge收集在荧光模式使用Lytle探测器BL17C beamline NSRRC。pre-edge基线是减去post-edge,光谱归一化。EXAFS分析是使用傅里叶变换进行k2-weighted EXAFS振荡来评估每个键的贡献对傅里叶变换的峰值。gydF4y2Ba
电化学测试gydF4y2Ba
电化学性能研究使用生物VSP-3e稳压器在流通池反应堆使用气体扩散电极(GDE)作为工作电极(我们),泡沫镍作为对电极(CE)和饱和Ag / AgCl电极作为参比电极(RE)。我们和CE分离阴离子交换膜。1.0 KHCO的水溶液中gydF4y2Ba3gydF4y2Ba作为电解液,有限的流量gydF4y2Ba2gydF4y2Ba是50 sccm。潜力被转换为值相对于流值根据以下方程:EgydF4y2Ba流值gydF4y2Ba= EgydF4y2BaAg / AgClgydF4y2Ba+ 0.0591×pH值+ EgydF4y2Ba0,Ag / AgClgydF4y2Ba,EgydF4y2Ba0,Ag / AgClgydF4y2Ba是标准的潜力Ag / AgCl相对于她25°C (0.210 V)电极的工作区域是1.0厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba为每一个实验。线性扫描伏安法进行扫描的速度与iR-correction 20 mV / s。循环伏安法扫描速率的测定100 mV / s。气体产品的感应电流的效率进行评估gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba气相色谱法(安捷伦8860)配有热导检测器和火焰离子化检测器。公司产品的局部电流密度是通过方程:公司产品的总电流密度x感应电流的效率。同位素有限公司产品使用gydF4y2Ba13gydF4y2Ba有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba测量gydF4y2Ba通过gydF4y2BaGC - ms(热科学跟踪系列1300 GC)。TOFs (hgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2BaRR有限公司考核基于电子通路TOF =转化率对公司形成/活性中心的数量。gydF4y2Ba
数据可用性声明gydF4y2Ba
最初的贡献提出了研究中都包含在这篇文章/gydF4y2Ba补充材料gydF4y2Ba,进一步的调查可以直接到相应的作者。gydF4y2Ba
作者的贡献gydF4y2Ba
S-FH S-HH监督项目和构思的想法。Y-HL H-JT进行实验。S-FH写道。Y-HL H-JT进行电化学实验。Y-HL H-JT执行xa和小波分析。W-YH, XRD和SEM分析。T-JL Z-YL进行和拉曼分析。结果和讨论的所有作者手稿期间协助准备。gydF4y2Ba
资金gydF4y2Ba
来自科技部的支持,台湾(合同编号。大多数110 - 2113 m - 009 - 007 my2和大多数111 - 2628 m - a49 - 007)感激地承认。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
我们还要感谢玉山年轻学者的支持项目,教育部、台湾。gydF4y2Ba
的利益冲突gydF4y2Ba
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。gydF4y2Ba
出版商的注意gydF4y2Ba
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补充材料gydF4y2Ba
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收到:gydF4y2Ba08年4月2022;gydF4y2Ba接受:gydF4y2Ba2022年8月3日;gydF4y2Ba
发表:gydF4y2Ba2022年8月30日。gydF4y2Ba
编辑:gydF4y2Ba
Fang-Xing肖gydF4y2Ba福州大学,中国gydF4y2Ba版权gydF4y2Ba©2022,蔡黄,李、林、徐、挂。这是一个开放分布式根据文章gydF4y2Ba知识共享归属许可(CC)。gydF4y2Ba使用、分发或复制在其他论坛是允许的,提供了原始作者(年代)和著作权人(s)认为,最初发表在这个期刊引用,按照公认的学术实践。没有使用、分发或复制是不符合这些条件的允许。gydF4y2Ba
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__gydF4y2Ba这些作者贡献了同样的工作gydF4y2Ba