4?3日，中科院大q化物所催化基础国家重点实验室高敦峰、汪国雄和包信和院士{研Ih员(sh)江工业大学王徏国教授等合作Q在二氧化碳高效?sh)催化还原研I中取得q展Q发现纳c钯甉|高效催化二氧化碳q原生成一氧化Iq且其催化性能与纳c粒子尺寸有很强的依赖关pR相关结果发表在日前出版的《美国化学会(x)志?J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 4288?291)上?
q年来，全球二氧化碳排放量的逐年增加对h们赖以生存的生态环境造成?jin)严重威胁，因此二氧化碳的捕莗存储以?qing){化受到研I者的q泛x(chng)。在二氧化碳转化斚wQ利用传l化学方法还原二氧化需要同时提供能量和氢气Q而采用电(sh)催化Ҏ(gu)q原二氧化碳Q与?sh)解水耦合从水中获取氢Q可以在比较温和的反应条件一步直接获得一氧化뀁碳氢化合物和甲醇等高值化学品和液体燃料。同Ӟ该过E与可再生能源或富余核能利用相结合，实现大规模电(sh)能存储，表现出极h力的应用前景Q当前已成ؓ(f)相关领域一个重要的研究热点?
Pd是典型的析氢反应催化剂，体相Pd甉|上的CO2q原q电(sh)劉K、竞争性的析氢反应造成法拉W效率低。该团队的实验研I发玎ͼ?.4?0.3 nm范围内，PdU米_子的CO2q原选择性和zL表C(jin)明显的尺怾赖性。在?.89 V (vs. RHE)时生成CO的法拉第效率?0.3 nm Pd上的5.8%增加?.7 nm Pd上的91.2%Q同时生成CO的电(sh)密度增加了(jin)18.4倍。通过密度泛函理论(DFT)计算Q分析了(jin)在三U不同反应位(q面、台阶和角位)上CO2q原和析氢反应的自由能，q徏立了(jin)反应性能与粒度的关系。生成CO的{换频?TOF)与粒径呈现火山型曲线关系Q这表明可以通过改变PdU米_子的尺寸来调变CO2吔R、中间物UCOOH*的Ş成以?qing)CO*的脱附等Q从而实现PdU米_子从析氢催化剂到高效CO2q原催化剂的转变?
该研I得C(jin)国家自然U学基金委和U技部等相关目的资助?
