【論文獎勵】ZIF-8 衍生的碳襯底嵌入原子分散的 FeN2O2活性位點作為電化學二氧化碳和氧氣還原的雙功能催化劑
ZIF-8 衍生的碳襯底嵌入原子分散的 FeN2O2活性位點作為電化學二氧化碳和氧氣還原的雙功能催化劑
（2024年理化（香港）有限公司“論文獎勵計劃”入選論文）
基于電化學CO 化學品和燃料的生成還原反應 CO2RR 被公認為緩解全球變暖和實現(xiàn)“碳中和”生活方式的重要戰(zhàn)略。含氮碳基過渡金屬組件作為電化學二氧化碳還原反應（CO2RR）和氧還原反應（ORR）的雙功能電催化劑具有廣闊的應用前景。
近日，內(nèi)蒙古師范大學越婷婷團隊在國際期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（JCR一區(qū)）在線發(fā)表題為《ZIF-8-derived carbon substrates embedded with atomically dispersed FeN2O2 active sites as bifunctional catalysts for electrochemical carbon dioxide and oxygen reduction》論文，研究以硝酸鋅和2-甲基咪唑為原料，生長出具有菱形十二面體形態(tài)的ZIF-8。然后通過高溫煅燒釋放Zn，形成具有孔隙結(jié)構(gòu)的含氮碳襯底。在700℃的煅燒過程中，F(xiàn)e原子被物理吸附在含氮碳基體上，并與N/O結(jié)合形成FeN2O2反應位點。對于CO2RR， FeN2O2/NC表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，在?0.7?V下實現(xiàn)了95.5?%的法拉第效率。在堿性條件下，其ORR性能（E1/2 = 0.83?V）與Pt/C （E1/2 = 0.82?V）相當。該研究不僅提出了一種高效節(jié)能的CO2RR方法，而且為ORR的高活性催化劑提供了新的思路。
該研究使用了理化（香港）有限公司提供的DCDSR數(shù)字型旋轉(zhuǎn)圓盤電極進行實驗。DCDSR具有“數(shù)字化、更精準、‘狠’穩(wěn)定”的技術(shù)特點，采用數(shù)字型芯片控制，轉(zhuǎn)速精準，直流供電，減少了電網(wǎng)對主機的雜波干擾，抗干擾能力強。儀器體積精巧，可拆式結(jié)構(gòu)，方便置入手套箱。DCDSR作為一款國產(chǎn)儀器，避免了“卡脖子”風險，已成功應用國內(nèi)多所高校。
理化（香港）有限公司擁有17年電化學分析儀器銷售服務(wù)經(jīng)驗，累計服務(wù)用戶100000+，覆蓋燃料電池客戶從催化劑到電堆的測試需求，以及前處理需求。提供旋轉(zhuǎn)圓盤電極、燃料電池測試系統(tǒng)、電解水制氫、二氧化碳還原等設(shè)備，以及納米漿料分散儀、電極磨拋機、催化劑旋涂儀等前處理設(shè)備。配備專業(yè)應用工程師和專業(yè)實驗室，提供銷售、應用一站式專業(yè)支持！提供卓越的測試設(shè)備、直接有效的解決方案以及高效周到的技術(shù)服務(wù)。服務(wù)于大國科研，服務(wù)大國科學家！
