分会

第五十七分会：表面物理化学

摘要

电催化作为一种新型的能源转化技术是解决能源与环境问题的重要手段。具有Co-N4活性位点的分子催化剂，如钴卟啉，钴酞菁等，作为一种高效稳定、成本较低的非贵金属催化剂，已被广泛地应用于电催化反应的研究中。在分子水平上了解Co-N4活性中心在反应中的作用机制对催化机理的研究有着重要的意义。我们利用具有超高空间分辨率的电化学扫描隧道显微镜(Electrochemical Scanning Tunneling Microscope, ECSTM)，在溶液环境中原位研究了钴卟啉(CoTPP)催化析氧反应(OER)与钴酞菁(CoPc)催化CO2还原反应的过程。对于CoTPP催化的OER而言，催化剂吸附所形成的表面吸附物种在不同酸碱度的溶液中表现出截然不同的形貌。在酸性环境中表现为单一亮点；而在碱性环境中则呈现为中心对比度较低、二次对称的双亮点形式。我们将碱性环境中的吸附物种归属为反应前OH-与催化活性中心结合所形成的CoTPP-OH-物种。同时通过原位ECSTM实验观察到了CoTPP-OH-与CoTPP在反应中的可逆转化过程。对于CoPc催化的CO2还原反应而言，可以观察到CO2吸附于催化剂表面所形成的高对比度CoPc-CO2复合物。通过进一步的原位ECSTM实验对反应过程进行研究，可以观察到反应初期随着CoIIPc的还原与CO2的吸附，表面高对比度物种增加的过程；以及在反应后期CoPc-CO2复合物经过转化恢复初始低对比度的过程。同时利用ECSTM电位阶跃实验确定了CO2的吸附为反应初始阶段的决速步。我们的工作为研究电催化反应的中间体与的机理提供了分子水平的证据，同时扩展了ECSTM在电催化反应研究中的应用。

关键词

钴卟啉;钴酞菁;分子催化剂;电催化反应;电化学扫描隧道显微镜

线上墙报仅限年会已缴费参会代表观看。

您还没有登录，请您先 点击这里登录

梁秋 天津大学 共1人点赞了这篇线上墙报。