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?北化工劉棟/張利鵬Appl. Catal. B.: 多孔硼、氮共摻雜碳高效電還原CO2

制備具有高選擇性的用于CO₂還原的高效且經濟的電催化劑仍面臨巨大挑戰性。

北京化工大學劉棟和張利鵬等人報道了一種由硼、氮共摻雜的多孔碳(BNMC)組成的用于CO₂還原反應(CO₂ RR)的低成本高效電催化劑及其催化機理。

作者通過碳化含有尿素、雙氰胺、葡萄糖和硼酸的前驅體以及二氧化硅作為CO₂RR的低成本無金屬催化劑的模板，改變熱解溫度和模板量來調節BNMCs的孔結構和B、N含量。

N和B原子的共摻雜和介孔結構有利于提高CO₂RR的催化活性。摻雜的B原子與N原子配合可以調節碳活性位點的投影態密度，在碳表面產生適當的*COOH和*CO吸附能。

具有優化雜原子摻雜和孔結構的BNMC在低過電位(423 mV)下，能夠以2.7 mA cm^-2的電流密度(j_co)和95 %的高FE實現高效的CO₂RR到CO，性能優于比摻氮介孔碳(在473 mV的過電位下FE_CO=84%)。

Boron, nitrogen Co-doped carbon with abundant mesopores for efficient CO₂ electroreduction. Applied Catalysis B: Environmental，2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120543

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