Efficient Electrocatalytic CO2 Reduction over Pyrrole Nitrogen-coordinated Single-atom Copper Catalysts

doi:10.7503/cjcu20220272

Abstract

Abstract:

A series of carbon nanotube supported copper single-atom catalysts（SACu/CNT-x） was synthesized by a temperature-controlled impregnation-pyrolysis method. Extended X-ray absorption fine structure（EXAFS） analysis indicates that the single-atom copper sites were coordinated with pyridinic-N and pyrrolic-N， respectively， in the catalysts. The catalysts were applied in electrocatalytic carbon dioxide reduction. It was indicated that the catalyst with pyrrole N-coordinated copper single-atom sites showed high activity for CO₂ electroreduction， affording a high CO Faradaic efficiency of 96.3% at -0.70 V（vs.RHE）. Electrochemical experiments show that the pyrrole N-coordinated copper single-atom center has a good inhibitory effect on the hydrogen evolution reaction.

Key words: Single-atom catalyst, Carbon nanotubes, EXAFS, Electrocatalytic carbon dioxide reduction, CO

CLC Number:

O643

TrendMD:

ZHAO Runyao, JI Guipeng, LIU Zhimin. Efficient Electrocatalytic CO₂ Reduction over Pyrrole Nitrogen-coordinated Single-atom Copper Catalysts[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(7): 20220272.

Figures/Tables 4

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Sample	Cu content（%， mass fraction）	N content（%， mass fraction）
SACu/CNT?700	1.22	5.26
SACu/CNT?800	1.12	4.79
SACu/CNT?900	0.77	4.61

Sample	Cu content（%， mass fraction）	N content（%， mass fraction）
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Efficient Electrocatalytic CO₂ Reduction over Pyrrole Nitrogen-coordinated Single-atom Copper Catalysts

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