功能材料研究所团队在《Chemical Engineering Journal》上发表最新研究成果

近日，我院功能材料研究所团队的周晋教授、禚淑萍教授和苗智超讲师在电催化CO₂还原领域取得重要进展，相关成果以“A Ni nanoparticles encapsulated in N-doped carbon catalyst for efficient electroreduction CO₂: Identification of active sites for adsorption and activation of CO₂ molecules”为题，发表在化工一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal》（Chem. Eng. J，2022，428，131323）。

该工作利用不同含N配体为“粘结剂”，通过热处理得到包覆型Ni@N-C/rGO催化剂。通过电化学测试发现，Ni@N-C/rGO(4,4'-bipy)催化剂具有最佳的催化性能。在−0.97 V（vs. RHE）条件下，其电流密度可达20 mA cm⁻²，CO的法拉第效率高达88％，并且催化性能在10 h内未发生明显降低。通过密度泛函理论计算进一步研究发现，吡咯-N是吸附和活化CO₂分子的最优活性位点，金属Ni将3d电子转移到N-C骨架的π轨道，进而改善了N物种的电子结构，促进了*CO活性物种的脱附，从而提高了催化活性。该工作可为碳包覆型催化剂的设计制备及催化剂机理研究提供指导。

该项研究成果是由我院独立完成，我院硕士研究生王芳园为第一作者。研究工作同时得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目的资助。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721029041