碳布基底上Sn-Co双金属协同电催化CO₂为甲酸

摘要

通过采用电镀的方法在不同的摩尔比镀液中制备了以碳布（carbon clothes, CC）为基底的锡-钴双金属电极材料（Sn_xCo_y/CC）.采用XRD、SEM、XPS、EDS和BET等测试方法对该催化材料的组成、微观形貌和结构进行了表征,结果表明Sn-Co双金属在碳布基底上电沉积成功.并利用线性循环伏安法、计时电流法以及EIS阻抗分析评价了该电极材料对CO₂还原的电催化性能.结果表明,当双金属渡液中Co掺杂的含量为40%时,在碳钎维上生长出稻穗形貌的立方状双金属微粒,且该电催化材料具有最低的电荷转移电阻和最高的电导率,XPS分析表明双金属电极的表面金属元素都以催化效果较好的氧化态SnO_x、Co₃O₄的形式存在.在电解电压为-1.16 V（vs.RHE）时,Sn₆₀Co₄₀/CC电催化产甲酸的法拉第效率可达57.4%,高于单金属Sn的产甲酸的法拉第效率42.3%,表明通过掺杂Co元素和调控形貌可以有效提高单金属Sn的电催化性能.

关键词

二氧化碳 / 电催化还原 / Sn₆₀Co₄₀/CC / 甲酸