酸性电催化二氧化碳还原中的电极过程
王莹
香港中文大学化学系
ying.b.wang@cuhk.edu.hk
时间:2023年4月17日上午10:30
地点: 沧海校区致腾楼510
邀请人:王任衡 博士
报告摘要:
利用清洁电力将二氧化碳和水转化为高附加值化学品,对碳的资源化利用和可再生能源的存储具有重要意义。然而,目前二氧化碳电还原反应通常在强碱性环境中进行,其中大量CO2与催化反应界面处的氢氧根(OH-)反应生成碳酸盐/碳酸氢盐,造成整体反应的单程碳利用率低下,限制了其实际应用。构筑酸性电催化二氧化碳还原体系可有效抑制碳酸盐的生成,从而提高单程碳利用率,但实现高活性和高多碳产物选择性的酸性电催化二氧化碳还原仍极具挑战。鉴于此,本课题组着眼于高效酸性电催化二氧化碳还原系统的构筑,对酸性反应介质中的催化电极过程进行了系统研究。从催化剂设计及器件构筑等方面出发,基于共吸附策略设计了双金属催化剂,并借助酸性本体电解质和局部碱性微环境的反应特质,在酸性电解槽中实现了二氧化碳到多碳产物的高效转换:在500 mA/cm2的电流密度下,多碳产物的法拉第效率高达89%,单程碳利用率达到60%。
个人简介
王莹,香港中文大学化学系助理教授、博士生导师。毕业于牛津大学化学系,师从著名电化学家,欧洲科学院院士 Richard Compton教授。其工作聚焦于电催化二氧化碳还原反应机制、体系设计和电极动力学的研究。近年来以第一/通讯作者在Nat. Catal.、Nat. Commun.、 PNAS、Chem、Chem. Sci.、ACS Energy Lett.等期刊上发表论文60余篇 ,参编书籍两章。于2022年获国家自然科学基金优秀青年科学基金(港澳)及《麻省理工科技评论》 “亚太区35岁以下科技创新35人”。