氮掺杂生物质炭耦合氧化铜材料用于电催化还原CO2

郭天宇; 张佳宁; 白德豪; 张金男; 祁彧; 王红涛

doi:10.16355/j.tyut.1007-9432.20230850

太原理工大学学报 ›› 2025, Vol. 56 ›› Issue (01) : 80 -87. DOI: 10.16355/j.tyut.1007-9432.20230850

氮掺杂生物质炭耦合氧化铜材料用于电催化还原CO₂

郭天宇, 张佳宁, 白德豪, 张金男, 祁彧, 王红涛

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摘要

【目的】电催化技术将CO₂转化为高附加值燃料和化学品具有广阔的应用前景。然而，开发具有性能优异的电催化剂仍具有巨大的挑战性。【方法】采用麦麸皮为生物质炭前驱体，利用热解法制备氮掺杂生物质炭材料（NC），进一步通过水热法与CuO进行耦合，构筑了一系列的CuO@NC复合材料。采用多种表征手段，对其晶相、微观形貌和结构及元素价态进行分析，并通过电催化还原CO₂反应来探讨其电催化性能。【结果】结果表明，在160℃合成温度下获得的复合催化剂（CuO@NC-160）对乙烯有较高的选择性，在-1.18 V（vs. RHE）时，法拉第效率为26.85%。研究为制备廉价、高效的CuO基电催化剂提供了一种可行路径。