新聞網(wǎng)訊 近日，我?；瘜W(xué)化工學(xué)院教授白樹行與江南大學(xué)教授劉天西團隊合作，在新型二氧化碳催化關(guān)鍵材料的開發(fā)設(shè)計與應(yīng)用方面取得突破性進(jìn)展，在Advanced Materials上發(fā)表重要學(xué)術(shù)論文：“High-entropy Alloy Aerogels: A New Platform for Carbon Dioxide Reduction。
電化學(xué)二氧化碳還原是一種可持續(xù)且經(jīng)濟地促進(jìn)二氧化碳減排、獲得高價值化學(xué)品及可再生燃料的有效途徑。根據(jù)最近的技術(shù)經(jīng)濟分析，通過雙電子過程將二氧化碳電化學(xué)轉(zhuǎn)化為甲酸或一氧化碳是最經(jīng)濟可行的。鈀（Pd）基電催化劑作為二氧化碳還原產(chǎn)甲酸或一氧化碳最優(yōu)的電催化劑之一，面臨著成本高、一氧化碳易中毒、析氫能力強等問題。因此，提高Pd基電催化劑的本征活性、一氧化碳的耐受性并抑制析氫副反應(yīng)是當(dāng)務(wù)之急。
為此，研究團隊通過凍融法首次實現(xiàn)了高熵合金氣凝膠的普適性制備，成功得到了一系列高效穩(wěn)定的新型二氧化碳電還原催化劑（六元PdCuAuAgBiIn、七元PdCuAuAgBiInCo、七元PdCuAuAgBiInZn、八元PdCuAuAgBiInCoNi以及九元PdCuAuAgBiInCoNiZn高熵合金氣凝膠）。機理研究表明，高熵合金氣凝膠獨特的大孔隙率和高比表面積的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提供了豐富的配位不飽和催化位點和快速傳質(zhì)通道、金屬間的強相互作用調(diào)控了活性中心電子結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了催化劑表面HCOO*中間體的吸附和解吸強度，抑制了一氧化碳產(chǎn)生和析氫，從而增強了其催化活性、選擇性及穩(wěn)定性。這項工作不僅為高熵合金氣凝膠的可控合成提供了新策略，還為高效二氧化碳電還原提供了新的材料平臺，并將推動其在催化及其他領(lǐng)域的研究。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202209242
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