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二氧化碳电化学还原中C-O键断裂的新机理
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近年来，电化学作为一种清洁的能源，在燃料电池、锂电池、电解水等领域受到了广泛的关注。但由于实验技术的限制，在分子层面上认识电化学的反应机理还存在很多挑战。随着理论计算技术的逐渐提高，基于密度泛函理论（DFT）的分子动力学模拟（MD）提供了更大的可行性来研究电化学界面上的反应机理。更重要的是，由于电化学界面的复杂性，很多基于气-固界面上对于催化反应机理的认识，并不能简单地转移到电化学界面上。例如，在水和电子的辅助下，一些在气-固界面上很难发生的化学键形成和断裂过程，可以在电化学界面上发生。厦门大学孙世刚教授（）课题组长期致力电催化反应机理的基础研究。以二氧化碳的电催化还原为例，C-O键的活化有两种途径：表面途径和质子电子传递途径。表面途径和在气固界面的催化反应类似，即C-O键的活化断裂必须通过两个表面原子的路径（COOH* + * → CO* + OH*），生成吸附态的一氧化碳（CO*）和羟基（OH*）。然而在电化学界面上，在一定的电位下，可以通过质子电子传递来活化C-O键，无需第二个表面原子的参与（COOH* + H+ + e-→ CO* + H2O），生成的水分子随即进入溶液。这一机理可以很好地解释为什么很多单原子催化剂也可以高效催化二氧化碳还原。该成果近期发表在Chemical Communications 上。该论文作者为：Tian Sheng, Shi-Gang Sun原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或）：Electrochemical reduction of CO2 into CO on Cu(100): a new insight into the C-O bond breaking mechanismChem. Commun., 2017, 53, , DOI: 10.583K孙世刚教授简介曾任厦门大学副校长兼研究生院院长，2015年当选中国科学院院士，现任Electrochimica Acta 杂志副主编；主要研究方向：电催化、表界面过程，能源电化学（燃料电池、锂离子电池），纳米材料电化学，侧重于固/液界面环境中原子分辨率的表面结构与性能以及分子水平的电化学反应机理和反应动力学的基础研究。
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友情链接：郑南峰Science Advances：超稳定原子级铜纳米片选择性电化学还原二氧化碳
合成气作为一种由氢气和一氧化碳混合的混合物对于大规模化学工业是一种非常重要的原材料。目前，合成气主要通过常规方法从碳氢原料（天然气，石油，生物质）中生产。但是，常规方法通常需要在催化剂的辅助下高温工作。随着能源产品的需求日益增长但同时降低环境影响，研究人员采用可再生能源生产的电在室温下将二氧化碳和水转化为合成气，同时这项研究近年来引起了广泛的关注。
在最近几十年，研究人员在寻找用于二氧化碳电还原为多种燃料和化学物质的廉价催化剂方面取得了重大的研究进展。研究人员研究了很多不同类型的有前景的催化剂，包括基于分子金属络合物的均相催化，基于金属有机骨架的异相催化，以及许多像AuCu纳米粒子，Au纳米粒子，纳米多孔Ag，Co/Co3O4杂化纳米片，Cu纳米粒子/纳米线，纳米结构的Sn，过渡金属硫化物等纳米材料。在这些催化剂中，考虑到自然储备丰富的问题，对于制备廉价的二氧化碳电催化还原催化剂，Cu成为了一种最具有潜力的元素。Cu基均相催化剂和异相催化剂能够生产出多种产品，例如CO，甲酸，CH3OH, CH4,以及C2+物质。但是，不像贵金属催化剂（Au，Ag），Cu纳米催化剂的产物选择性通常很差而且催化剂依赖于粒子的尺寸，形状，以及表面修饰。此外，通常Cu(0)纳米材料在空气中极易氧化，而且在降低电势的同时氧化铜也容易还原为Cu(0)。因此，Cu催化剂电还原二氧化碳所对应的产物多样也就不惊奇了。
近日，来自厦门大学的郑南峰教授（通讯作者）等人在Science Advances上发文，题为：“Ultrastable atomic copper nanosheets for selective electrochemical reduction of carbon dioxide”。 研究人员采用了一种简便的方法来制备超薄Cu/Ni(OH)2纳米片作为廉价的催化剂并用于在低电势下电化学转化二氧化碳和水为合成气。这些富集Cu(0)的杂化纳米片表面展现出像贵金属纳米催化剂一样的空气中稳定性以及催化性能。独特的是，纳米片中的Cu(0)因为表面存在甲酸盐，所以能够在空气中稳定存在数月。随着原子级别超稳定的Cu纳米片的存在，杂化Cu/Ni(OH)2纳米片电还原二氧化碳为一氧化碳的过程中展现了出色的活性以及选择性。在0.39V的低过电位下，纳米片提供了4.3 mA/cm2的电流，同时CO的法拉第效率达到了90%。经过22小时的测试后，电流并没有出现衰减。在这项工作中开发的催化剂很有希望建造低成本的二氧化碳电解装置来生产一氧化碳。
图1. 杂化Cu/Ni(OH)2纳米片的微观特性
(A) 低倍率TEM图。插图：纳米片分散在乙醇的照片；
(B) 通过显微切片技术得到的纳米片界面TEM图；
(C) 纳米片的AFM图(上)以及高度剖面(下)；
(D) 单个纳米片的HRTEM图。
图2. 杂化Cu/Ni(OH)2纳米片结构特性
(A)杂化Cu/Ni(OH)2纳米片的XRD图；
(B-E) Cu/Ni(OH)2的Ni K-edge (B和C)以及Cu K-edge (D和E)的XANES和EXAFS拟合图谱；
(F)不同探测深度的纳米片的HS-LEISS图谱。
图3. 杂化Cu/Ni(OH)2纳米片合成机制
蓝绿色, Cu; 绿色, Ni; 红色, O; 灰色, C; 白色, H。
图4. Cu/Ni(OH)2纳米片在空气中的稳定性以及表面研究
(A) Cu/Ni(OH)2纳米片在室温下空气中存放90天后的TEM图；
(B) Cu/Ni(OH)2纳米片在室温下空气中存放7到90天的XRD图；
(C) Cu/Ni(OH)2在真空中加热的TPD-MS剖面图；
(D)纳米片的FTIR图；
(E)在Cu上甲酸的吸附模型。
图5. Cu/Ni(OH)2纳米片二氧化碳电还原的催化性能
(A) 在饱和氮气二氧化碳0.5M NaHCO3溶液中电催化剂电极表面面积的标准极化曲线；扫速：0 mV/s；
(B) CO和H2在不同电势下的FEs；
(C) 在-0.5V vs RHE的计时电流；Cu/Ni(OH)2纳米片在碳纸的负载为0.5 mg/cm2。
研究人员采用了一种独特的合成方法来制备了超薄杂化Cu/Ni(OH)2纳米片。采用一系列分析方法来研究制备，结构以及合成机制，稳定性，和能量转化中Cu基超薄纳米片的催化特性. 加之Cu (111)是主要暴露的晶面，通过甲酸阻止氧化来提高Cu纳米片的稳定性也解释了为什么CO在Cu/Ni(OH)2纳米片上电化学还原二氧化碳过程中被转化，同时让这些在空气中稳定的Cu纳米片展现了和Au，Ag电还原二氧化碳一样的性质。随着只有CO产出，杂化Cu/Ni(OH)2纳米片为合成可调合成气的电化学产物提供了一个理想的电催化剂。在这项工作中开发的催化剂很有希望建造低成本的二氧化碳电解装置来生产一氧化碳。
文献链接：Ultrastable atomic copper nanosheets for selective electrochemical reduction of carbon dioxide (Science Advances, 2017, DOI: 10.1126/sciadv.1701069)
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今日搜狐热点电催化还原二氧化碳的研究进展
张瑞宸+章志成+韦姝平+阮晓旭+郭子忱【摘 要】本文主要对电催化还原二氧化碳的研究现状进行综述，介绍了以金属（Cu， Au， Ag等）、碳材料（CNS， CNF， 石墨烯）、复合材料、MOF材料等为催化剂还原CO2的优缺点和改进方法，最后围绕提高反应活性和产物选择性的核心问题，分析了目前将电催化过程推广到大规模生产应用存在的不足之处，给出了从表面工程、化学修饰、纳米或复合材料的使用还有其他方面这几个角度提高催化剂活性的方法和建议，并对未来的研究前景进行了展望。【关键词】二氧化碳；电化学还原；催化剂中图分类号： O643.3 文献标识码： A 文章编号： （9-003【Abstract】This essay summarizes current advances of electrocatalysts intended for CO2 reduction，such as Cu，Au， Ag，carbon-based materials，composite materials and metal organic framework（MOF）.It analyzes the advantages and limitations of different catalysts and offers feasible methods for improvement，including surface engineering，chemical modification，preparation of nanomaterials or composite materials.【Key words】Carbon Dioxide；Electrochemical Reduction；Catalyst1 关于催化材料的综述1.1 金属催化剂金属催化剂具有良好的导电性，制备简单且易于实际应用，是目前研究最为深入的二氧化碳电化学还原催化剂。在最近几十年内，铜、钴、锡、金这几种金属都常被用作还原二氧化碳的电极催化剂。从二氧化碳的还原机理看，通常认为C中间体的生成是整个还原反应的决速步骤[1]。金属催化剂的主要功能之一就是使相应的反应中间体能够稳定存在，由此提高反应的能量效率。根据与不同的中间体结合和得到的不同产物，可以把金属电极催化剂分为三大类[2，3]。第一类包括锡、汞、铅、铟等。它们析氢电势高（即需要在更负的电位下才能产生氢气），但二氧化碳吸附能力较弱，因此CO2倾向于结合质子生成HCOO-后就离开电极表面，还原产物为甲酸或甲酸盐；第二类的典型代表是金、银、锌和钯，析氢电势中等，但吸附一氧化碳能力弱，其一旦生成则倾向于直接脱离电极表面，因此可以在酸的基础上进一步把CO2还原为CO；铜是划分进第三类的唯一金属。它的CO结合能更大一些，有利于CO发生加氢反应，将CO2转化为更有工业价值的产物，如烃类和乙醇。除此之外，对于镍、铁、铂、钛，它们的析氢电势低且对还原生成的一氧化碳吸附能力强，其强烈吸附在电极表面从而发生催化剂中毒，因此产物为氢气，也可以把这些金属归为第四类，接下来将分别介绍。1.1.1 铜铜的还原产物以烃类为主。上世纪80年代即有文献报道，多晶Cu在催化还原C转化时烃类产物的法拉第电解效率（FE）超过50%。尽管铜基催化剂具有很好的法拉第电解效率和高附加值的电化学还原产物，它存在的一些问题限制了它的使用和发展：首先，铜是活泼金属，在电解过程中会发生溶解，因而具有较好催化活性的铜的高指数晶面在反应过程中很快失活，造成催化剂的不可逆流失，无法兼顾催化剂的活性和稳定性；其次，铜的二氧化碳电化学还原产物十分复杂，包括CO，HCOOH，CH4，C2H4以及各种醇，醛，酸等，选择性差；此外，多晶Cu在水相中催化还原CO2时所需的过电势很高，使得反应所需电位负移，与析氢反应优势区间重叠严重，造成后者竞争占优势针对铜基催化剂存在的问题，主要有合金法、氧化法、表面活性剂法、表面修饰法、纳米化法和金属覆盖层法这几种方法来提高性能。1.1.2 银银由于其相对较低的超电势和高选择性而成为了一种比较常用的二氧化碳还原的催化剂。银还原二氧化碳的研究最近有了新的进展，Lu等人发现了一种纳米银催化剂，[5]它可以在0.6V的电压下以92%的选择性将二氧化碳还原为一氧化碳。纳米银1.1%的法拉第电流效率远不及常用的多晶银催化剂，但产物一氧化碳在納米银上的沉积密度约为多晶银的3000倍。由于纳米银的比表面积是多晶银的150倍，因此纳米银的催化活性大约是多晶银的20倍。1.1.3 金金和银一样，在二氧化碳的还原中是一种活性较高的催化剂，但由于其价格较高，应用不如金广泛。在Chen和Kanan的实验[6]中，他们通过还原金氧化物薄膜的方法获得了金纳米粒子，这种纳米粒子做电极对二氧化碳还原的催化效果同样远好于常用的多晶的金，且其法拉第电流效率高达96%。在金催化的二氧化碳还原反应中，由于二氧化碳的初步转化需要克服较高的超电势，所以是该反应的决速步骤。在这一步之前，推测机理显示，纳米金的催化效果好于普通的金的原理与银类似，都是在稳定二氧化碳自由基负离子这一步中有着更加优秀的作用。1.1.4 其他金属除上文提到的金属之外，还有一些研究表明某些金属和它们的氧化物对二氧化碳的还原有着良好的催化作用。1）锡研究表明，以Sn做电极时，SnO可以较好地催化二氧化碳的还原反应，但关于二氧化锡还原二氧化碳的反应却研究甚少，可能的原因是二氧化锡很容易被还原为金属锡。不过，Lee[7]最近研究出了利用纳米二氧化锡材料对二氧化碳进行还原的方法。在-1.8V的电势下，5nm的二氧化锡纳米粒子做催化剂可使该还原反应的法拉第电流效率达到86%。endprint2）钼最近，Oh[8]的研究表明，有机溶剂的二氧化镆溶液也是一种优秀的电催化二氧化碳还原的催化剂。其在常温下的还原产物比较复杂，但在-20°C时会主要生成一氧化碳。水的存在也会使该反应的产物和催化剂的活性发生改变。此外，Mo的硫化物MoS2出人意料地有着非常出色的催化效果。它在上文提到的3-甲基-1-乙基咪唑阳离子的四氟硼化物溶液中在-0.764V的电压下可将二氧化碳高度专一地还原为一氧化碳，法拉第电流效率高达98%。科学家们还研制了MoS2的纳米薄片，以增加其比表面积，而获得更好的催化效果。MoS2的成功也让科学家们开始关注与其结构类似的物质，如MoSe2，WS2等，尽管还没有更新的研究成果出现，但毫无疑问这是一个充满前景的发展方向。3）镓Sekimoto[9]发现，三氧化二镓也是一种适用于二氧化碳还原的催化剂。与上文所提的大多数金属不同的是，它能较高选择性地将二氧化碳还原为甲酸，并且法拉第电流效率可达80%。反应机理显示，由于其中存在较稳定的中间体HCOOGa2O3，所以最终生成甲酸的选择性较高。1.2 非金属催化剂相对于金属的高价格和低储量，非金属，尤其是碳材料，来源更广，价格也低廉得多，且对环境友好，因此许多研究者正在尝试将金属负载于非金属基底上来电化学催化还原CO2。非金属基底能帮助降低金属使用量，提高金属利用率，稳定、分散金属纳米粒子，通过支撑物效应改变金属催化剂的电子云结构，从而提高催化剂的活性和选择性。目前，纳米碳基底由于其将碳原子组装成具有不同维度和结构的纳米材料的独特能力而成为研究者重点研究的对象，如一维碳纳米管（CNT）、碳纳米纤维（CNF）和二维石墨烯。[1]这些纳米碳材料具有高暴露的表面区域、导电性强、化学稳定性好、机械强度高等金属材料并不完全具备的优势。1.2.1 碳材料研究表明，在高压下玻碳电极表面可以直接发生CO2，其产物包括CO，HCOOH和少量烃类。[10]而在与碳纳米材料相关的研究中，聚苯胺碳化获得的直径500nm的CNF，比纳米金属具有更高的电流密度，可以在0.17V的过电势下催化CO2还原为CO。研究者认为，其活性位点是还原态的碳原子，且氮掺杂能提升碳材料的催化性能。Sharma等人使用氮掺杂的碳纳米管（N-CNTs）作为催化剂，也可在较低的过电势（-0.18V）下高效把CO2还原为CO。理论计算表明，吡啶N和吡咯N的孤对电子可以与C成键而使其活化。Wu等人对石墨烯进行了不同种类的氮掺杂。这种3D石墨烯材料能在-0.19V的过电势下将CO2还原为CO，FE可高达约85%。1.2.2 碳基复合材料之前讨论过的铜作为一种能得到多种高附加值还原产物，其缺点在于反应效率和选择性太差，难以得到专一的产物。针对这一问题，Song等人[11]通过对反应机理的研究分析，发现了以石墨烯为基底的纳米多晶Cu与石墨烯通过缺陷位点具有相互作用，从而稳定了CO2还原反应的中间体，在较低的过电势下提高了对甲烷、甲醇等产物的选择性。作者采用了室温下用掺N纳米碳层（CNS，长度约50-80nm）上的纳米Cu颗粒催化还原CO2，得到的主产物为乙醇，FE为75%，乙醇转化的最高效率达到63%（即63%通过电极的电子以乙醇的形式储存下来），且对乙醇的选择性高达84%。该研究的创新之处在于把金属催化剂自身的传统优势与碳材料的特性相结合，利用相互作用达到提高反应选择性的目的。SEM图像&CNS的平均粒径[11]1.3 金屬有机框架材料MOF，即Metal-Organic Frameworks，指金属有机框架材料，是由金属的节点结构或团簇结构与有机的配体经自组装过程而结合成的一种多孔材料。这一类材料是金属与有机配体的结合，因此具有许多独特的性质，如比表面积较大，孔隙率高等，这使得它能够较好地与二氧化碳结合，故而成为了一种良好的二氧化碳电还原催化剂。Zhang[12]等人采用金属与卟啉通过有机框架的方式结合，形成了一种多相催化剂，实验表明该催化剂可专一地将二氧化碳还原为一氧化碳，而且法拉第电流效率较高（达90%）。与此同时，其还具有寿命较长、需要的电压较低等优点。Li[13]等人采用Ni2+，并用偶氮-4，4-连吡啶作为配体，自组装洗成了一种富氮的MOF材料COF，由于其对二氧化碳有着良好的吸附和固定作用，所以也是一种比较良好的二氧化碳电还原催化剂。2 总结与展望近年来，电化学还原二氧化碳的课题吸引了大批研究者的关注，主要有以下几点原因：1）还原CO2可以降低大气中的CO2，从而缓解由全球变暖引起的一系列不良效应；2）电化学还原的反应产物都是有价值的工业原料或燃料，可以缓解能源危机；3）这是一个方便的把可重复利用的电能以高能量密度的化学形式储存下来的方法。通过合理设计与选择催化剂，可以高选择性地得到理想的还原产物。根据元素的种类组成，可以把目前研究的无机多相电极催化剂分为金属、金属氧化物、金属硫化物和非金属（主要为以碳为基底的材料）。在设计和选用催化材料遇到的困难包括过电势太高，催化活性低，产物选择性差，催化剂稳定性不够好等等。接下来，本综述主要从以下几个方面提供提高电极催化剂性能的可行的建议与方法：1）表面工程：催化剂的表面性质对最终催化效果有显著的影响（对金属催化剂尤其是这样）。与具有光滑表面的金属相比，表面更为粗糙的金属由于具有比表面积更大的电化学活泼表面区域而表现出更高的电流密度。更重要的是，粗糙表面比光滑表面有更多的低配位位点（表面台阶，表面缺陷），可以提高CO2还原的反应活性。要想提高催化剂性能，除了表面效应，表面杂质和金属覆盖层的作用也要被考虑到。综上，尽管确切的反应机理没有得到证明，实验结果表明：高密度的晶界上有更活泼的反应位点，能够促进还原活性的提高。endprint2）化学修饰：通过吸附、涂敷、聚合、化学反应等方法把活性基团或催化物质等附着在电极表面，从而改进电极催化剂的特征功能。通过对铜基催化剂的表面修饰，如加其他金属单质或硫离子可以改进其催化性能。对于催化活性较低的纯碳催化剂，可以通过掺杂N等杂原子来提高性能。3）纳米阵列材料：纳米阵列催化材料的构筑，就是将具有纳米尺寸的独立结构基元，如纳米棒、纳米管等，进行有序排列而得到微观阵列材料。目前构筑纳米阵列较为常用的方法为水热合成法。4）复合材料：两种或两种以上复合材料间存在特殊的相互作用，从而实现了在提高催化剂活性的同时保证了其稳定性的目的。如Cu与CNS，Sn与石墨烯的复合也都取得了不错的效果。由此可见，金属-碳材料、金属-金属氧化物、金属硫化物-碳材料等组合都是可用于电催化还原CO2的具有实用潜力的复合材料。5）其他：除了催化剂本身的性质，其他一些影响因素也有一定的提升空间。在电化学还原过程中，CO2传输到阴极催化剂表面的效率不高，使得电流密度较低。因此，可以通过改进电解池的设计来解决该问题，如改进气体扩散层和液体流动层的材料；使用固体高分子聚合物电解质；使用离子液体等。与水溶液相比，离子液体具有CO2溶解度高、电位窗宽等无可比拟的优势。更重要的是，离子液体可以大大抑制生成氢气的副反应，因此值得研究者们进一步的关注。从材料科学的角度看，许多相对不那么热门的无机材料（金属氮化物，金属磷化物，金属碳化物，金属硼化物等）都有待开发与探索。在大多数研究者们都重点关注阴极催化剂性能提升的同时，阳极材料的选取也同样影响着总反应效率。CO2压强、反应温度、pH值等参数，以及催化剂中毒和失活现象的发生，也都影响着最终的反应结果。【参考文献】[1]Dong Dong Zhu，Jin Long Liu，Shi Zhang Qiao，Recent advances in inorganic heterogeneous electrocatalysts for reduction of carbon dioxide Mater.23-3452.[2]J.P.Jones，G.K.S.Prakash，G.A.Olah，Isr.I.Chem.51.[3]Y.Hori，H.Wakebe，T.Tsukamoto，O.Koga，Electrochim.Acta.33.[4]Gattrell，M.Gupta，N.；Co，A.，A review of the aqueous electrochemical reduction of CO2 to hydrocarbons at copper.Journal of Electroanalytical Chemistry ，1-19.[5]Q.Lu，J.Rosen，Y.Zhou，G.S.Hutchings，Y.C.Kimmel，J.G. 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2017年24期
科技视界的其它文章优秀研究生学位论文题录展示二氧化碳的电化学还原专　业: 物理化学关键词: CO2 电化学还原 修饰电极分类号: O646.5形　态: 共 78 页　约 51,090 个字　约 2.444 M内容阅　读: 内容摘要二氧化碳的电催化还原是当前电化学研究领域中相当活跃的课题，它的发展对解决人类面临的能源和环境问题，对推动电催化理论研究的进展都具有重要的意义。
本论文基于化学修饰电极的原理，以期实现其对二氧化碳电催化还原性能的提高，主要开展了以下几个方面的工作：第一章在查阅百余份参考文献的基础上，对二氧化碳电化学还原的发展和现状进行了综述。第二章通过FT-IR、SEM和XRD研究了CuO/TiO2-Cu修饰电极在光电解前、后的表面结构特征，并通过循环伏安法和恒电位光电解等手段研究了CuO/TiO2-Cu修饰电极对CO2的光电催化活性。第三章在铂电极上电化学沉积了Se/CdSe纳米薄膜并以SEM、XRD对薄膜进行了表征，利用循环伏安、恒电位光电解等方法研究修饰电极对CO2的光电催化活性。第四章通过循环伏安法在铂电极上电聚合了PAni/PMo12/CuHCF薄膜，并对二氧化碳在该修饰电极上的电催化还原进行了研究。第五章通过化学方法把RuO2分别担载在TiO2纳米管和TiO2纳米粒子上，在NaHCO3水溶液中，利用循环伏安、稳态极化和恒电位极化等方法分别研究了RuO2/TiO2纳米粒子和Ru..……全文目录第一章
绪论1.1 二氧化碳电化学还原的研究背景1.2 二氧化碳的电化学还原1.2.1 二氧化碳电化学还原的实验装置1.2.2 二氧化碳电化学还原的可能反应途径1.2.3 金属电极对CO2的电化学还原1.2.3.1 水溶液介质中，金属电极对CO2的电化学还原1.2.3.2 非水溶液介质中，金属电极对CO2的电化学还原1.2.4 金属气体扩散电极对CO2的电化学还原1.2.5 修饰金属电极对CO2的电化学催化还原1.3 二氧化碳的光电化学还原1.4 CO2电化学和光电化学还原的发展趋势1.5 本文的设想和目的第二章
CO2在CuO/TiO2-Cu修饰电极上的光电化学还原2.1 实验部分2.1.1 CuO/TiO2复合物修饰Cu电极的制备2.1.2 光电化学电解2.1.3 产物及电极表面分析2.2 结果与讨论2.2.1 CuO/TiO2粉末的UV-Vis漫反射分析2.2.2 CuO/TiO2复合物修饰Cu电极对CO2还原的光电催化2.2.3 CuO/TiO2复合物修饰Cu电极的FT-IR光谱测试2.2.4 CuO/TiO2复合物修饰Cu电极的光电催化的稳定性分析2.2.5 二氧化碳光电还原产物的定性分析2.3 小结第三章
Se/CdSe-Pt纳米薄膜修饰电极对CO2的光电催化性3.1 实验部分3.1.1 纳米薄膜Se/CdSe修饰电极的制备3.1.1.1 电极铂载体的表面预处理3.1.1.2 铂载体上Se/CdSe膜的沉积3.1.2 光电化学电解3.1.3 产物的定性和电极表面的分析3.2 结果与讨论3.2.1 Se/CdSe薄膜修饰电极的物理表征3.2.2 Se/CdSe纳米薄膜修饰电极的光电响应3.2.3 Se/CdSe纳米薄膜修饰电极对CO2的光电催化活性3.2.4 二氧化碳光电还原产物的定性分析3.3 小结第四章
CO2在PAni/PMo12/CuHCF-Pt修饰电极上的电催化还原4.1 实验部分4.1.1 PAni/PMo12/CuHCF-Pt修饰电极的制备4.1.1.1 电极铂载体的表面预处理4.1.1.2 CuHCF薄膜在Pt电极表面的电沉积4.1.1.3 PAni/PMo12薄膜在CuHCF-Pt电极表面的电沉积4.1.2 CO2的电化学还原4.1.3 还原产物的分析4.2 结果与讨论4.2.1 PAni/PMo12/CuHCF薄膜修饰铂电极的电化学沉积4.2.2 循环伏安测试4.2.2.1 PAni/CuHCF-Pt修饰电极的电化学循环伏安研究结果4.2.2.2 PAni/PMo12/CuHCF-Pt修饰电极的电化学循环伏安研究结果4.2.2.3 不同修饰电极对CO2还原的电催化活性比较4.2.3 PAni/CuHCF-Pt和PAni/PMo12/CuHCF-Pt修饰电极长时间极化测试的比较4.2.4 电解前和电解后的PAni/PMo12/CuHCF-Pt修饰电极的FT-IR光谱测试4.2.5 CO2在0.1 M KHCO3溶液中的电解4.2.6 电流效率的计算4.3 小结.40第五章 RuO2/TiO2 纳米管复合物薄膜修饰电极对CO2的电催化还原第五章
RuO-2/tiO-2纳米管复合物薄膜睡饿Pt电极对CO-2的电催化还原5.1 实验部分5.1.1 RuO2/TiO2纳米管复合物的合成及物理表征5.1.2 RuO2/TiO2纳米粒子复合物的合成及物理表征5.1.3 工作电极的制备5.1.3.1 电极铂载体的表面预处理5.1.3.2 RuO2/TiO2纳米管复合物和RuO2/TiO2纳米粒子复合物薄膜修饰电极的制备5.1.4 CO2的电催化还原5.2 结果与讨论5.2.1 RuO2/TiO2纳米复合物的表面特征5.2.2 循环伏安测试5.2.3 稳态极化测试5.2.4 长时间极化测试5.3 小结第六章
RuO2/SWNTs-Pt修饰电极对二氧化碳的电催化还原6.1 实验部分6.1.1 RuO2/SWNTs复合物的合成及物理表征6.1.2 工作电极的制备6.1.2.1 电极铂载体的表面预处理6.1.2.2 RuO2/SWNTs复合物和RuO2及SWNTs薄膜修饰电极的制备6.1.3 CO2的电催化还原6.2 结果与讨论6.2.1 RuO2/SWNTs复合物的表面特征6.2.2 循环伏安测试6.2.2.1 SWNTs薄膜修饰电极的电化学循环伏安研究结果6.2.2.2 RuO2薄膜修饰电极的电化学循环伏安研究结果6.2.2.3 RuO2/SWNTs复合物薄膜修饰电极的电化学循环伏安研究结果6.2.3 稳态极化测试6.2.4 长时间极化测试6.3 小结参考文献相似论文,73页,O646.54
O641.4,91页,O646.54,55页,O646.54
O614.432,63页,O646.54
O614.826,67页,O646.5
TP212.3,67页,O646.54
TM533,92页,O646.54
O657.1,76页,O646.5
X703,72页,O646.54
R979.1,87页,O646.5,108页,O646.5,63页,O646.5,66页,O646.5,75页,O646.5,74页,O646.5,88页,O646.5,67页,O646.5,88页,O646.5,78页,O646 TQ225.142,119页,O646中图分类:
> <font color=@6.5 > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 电化学、电解、磁化学
& 2012 book.hzu.edu.cn}