Incorporating nitrogen atoms into cobalt nanosheets as a strategy to boost catalytic activity toward CO2 hydrogenation

催化作用 甲酸 材料科学 氮气 化学工程 吸附 无机化学 化学 有机化学 工程类
作者
Liangbing Wang,Wenbo Zhang,Xusheng Zheng,Yizhen Chen,Wenlong Wu,Jian-Xiang Qiu,Xiangchen Zhao,Xiao Zhao,Yizhou Dai,Jie Zeng
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:2 (11): 869-876 被引量:235
标识
DOI:10.1038/s41560-017-0015-x
摘要

Hydrogenation of CO2 into fuels and useful chemicals could help to reduce reliance on fossil fuels. Although great progress has been made over the past decades to improve the activity of catalysts for CO2 hydrogenation, more efficient catalysts, especially those based on non-noble metals, are desired. Here we incorporate N atoms into Co nanosheets to boost the catalytic activity toward CO2 hydrogenation. For the hydrogenation of CO2, Co4N nanosheets exhibited a turnover frequency of 25.6 h−1 in a slurry reactor under 32 bar pressure at 150 °C, which was 64 times that of Co nanosheets. The activation energy for Co4N nanosheets was 43.3 kJ mol−1, less than half of that for Co nanosheets. Mechanistic studies revealed that Co4N nanosheets were reconstructed into Co4NH x , wherein the amido-hydrogen atoms directly interacted with the CO2 to form HCOO* intermediates. In addition, the adsorbed H2O* activated amido-hydrogen atoms via the interaction of hydrogen bonds. Hydrogenation of CO2 over heterogeneous catalysts can produce useful energy vectors such as methanol and formic acid. Here the authors show that the activity of unsupported cobalt catalysts can be markedly enhanced through incorporation of nitrogen atoms into the structure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Akim应助zzz采纳,获得10
刚刚
刚刚
LK完成签到,获得积分10
1秒前
田様应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
SciGPT应助llll采纳,获得10
2秒前
2秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
zy应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
3秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
zz321完成签到,获得积分10
3秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
4秒前
Zzz完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
养恩完成签到,获得积分10
5秒前
lllym完成签到,获得积分10
6秒前
乐鲨发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
小青年儿完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
香蕉觅云应助yudiao采纳,获得50
9秒前
无私紫烟完成签到,获得积分10
9秒前
李志完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
地球发布了新的文献求助10
11秒前
依依发布了新的文献求助10
12秒前
白nb66完成签到 ,获得积分10
12秒前
手打鱼丸完成签到 ,获得积分10
12秒前
xucc完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6452084
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263899
关于积分的说明 17610113
捐赠科研通 5516848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903879
邀请新用户注册赠送积分活动 1880846
关于科研通互助平台的介绍 1722677