Industry‐Level Electrocatalytic CO2 to CO Enabled by 2D Mesoporous Ni Single Atom Catalysts

介孔材料 催化作用 材料科学 选择性 化学工程 解吸 纳米技术 电解 制作 电流密度 电极 吸附 化学 物理化学 有机化学 病理 工程类 物理 医学 电解质 量子力学 替代医学
作者
Yao Ma,Taishi Xiao,Kerun Zhu,Wei Zhang,Ziqing Yin,Angang Dong,Zhengzong Sun,Dongyuan Zhao,Wei Li,Dongyuan Zhao,Wei Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (5): e202416629-e202416629 被引量:26
标识
DOI:10.1002/anie.202416629
摘要

Abstract Electrocatalytic CO 2 reduction reaction (eCO 2 RR) has captivated widespread attentions, yet achieving the requisite efficiency, selectivity and stability for industrial applications poses a persistent challenge. Here, we report the synthesis of 2D mesoporous Ni single atom catalysts in N‐doped carbon framework via a bottom‐up interfacial assembly strategy. The 2D mesoporous Ni−N−C catalyst showcases an ultrathin thickness (~6.7 nm) with well‐distributed 5 to 40 nm‐width mesopores in plane and a high surface area. As a result, the Ni single atom sites with a high density (~6.0 wt %) are almost completely exposed and can be accessible, and the mass transfer can be greatly promoted even at high current densities. Thus, a high current density of 446 mA cm −2 with >95 % CO selectivity in a flow cell can be obtained. Concurrently, the catalyst demonstrates an impressive stability, maintaining a 50‐hours continuous electrolysis in the membrane electrode assembly test and achieving an energy efficiency of 42 %. Finite element analysis reveals that the 2D mesoporous design enhances CO 2 diffusion, ensuring efficient adsorption and swift CO desorption at high current densities. Our study paves a way for the fabrication of 2D mesoporous single atom catalysts with nearly 100 % accessibility and expedited mass transport.
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
灵巧乐儿完成签到,获得积分10
1秒前
上官若男应助王木木采纳,获得10
1秒前
Jiatong7完成签到,获得积分10
2秒前
酷波er应助闪闪新梅采纳,获得10
4秒前
laowaikuan发布了新的文献求助10
4秒前
尕辉完成签到,获得积分10
5秒前
李木槿完成签到 ,获得积分10
5秒前
ljq完成签到,获得积分10
7秒前
迅速冰岚发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
JR给JR的求助进行了留言
9秒前
10秒前
10秒前
上官若男应助安然采纳,获得10
11秒前
阳光的安南完成签到,获得积分10
13秒前
yangqiaozhe发布了新的文献求助10
13秒前
lqhccww发布了新的文献求助30
14秒前
kll完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
YYQX发布了新的文献求助10
15秒前
闯天涯应助happyyoyo采纳,获得10
16秒前
r1ck完成签到,获得积分10
16秒前
Kleen完成签到 ,获得积分10
17秒前
月悦发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
牛太虚完成签到,获得积分10
18秒前
领导范儿应助gouqi采纳,获得10
18秒前
weilei完成签到,获得积分0
19秒前
牛哥完成签到 ,获得积分10
20秒前
香蕉觅云应助yhx采纳,获得10
20秒前
Caden完成签到 ,获得积分10
21秒前
luoman5656完成签到,获得积分10
22秒前
chenbq发布了新的文献求助10
22秒前
所所应助XY采纳,获得10
23秒前
ll发布了新的文献求助20
24秒前
YYQX完成签到,获得积分20
24秒前
bottle应助小魏采纳,获得10
25秒前
壮观小懒虫完成签到 ,获得积分10
26秒前
华仔应助失眠的老鼠采纳,获得10
26秒前
54不得了发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7328628
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943260
关于积分的说明 18969254
捐赠科研通 6984352
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216357
关于科研通互助平台的介绍 2383041
邀请新用户注册赠送积分活动 2195805