Katalysatoren auf Einzelatombasis für die elektrochemische CO₂-Reduktion
Ein umfassender Überblick über die jüngsten Fortschritte bei der CO₂RR unter Verwendung von SACs
Der Verbrauch herkömmlicher fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdgas, Erdöl) hat zu einem Anstieg der CO2-Konzentration in der Luft geführt, die für den globalen Klimawandel verantwortlich ist. Die elektrochemische CO2-Reduktionsreaktion (CO2RR) unter Verwendung erneuerbarer Energien hat sich als vielversprechender Ansatz für die Umwandlung von CO2 in Kraftstoffe und Chemikalien mit hohem Mehrwert erwiesen. Die CO2RR wird jedoch durch mehrere Probleme erschwert, darunter die stabile C=O-Bindung (806 kJ/mol) in CO2, die konkurrierende Wasserstoffentwicklungsreaktion, die geringe Löslichkeit von CO2 in wässrigen Elektrolyten und die Selektivität für mehrere Produkte. Katalysatoren auf der Basis von Einzelatomen (SACs), einschließlich heterogener Einzelatomkatalysatoren und molekularer Katalysatoren, sind vielversprechende Materialien für die CO2-Reduktion, da sie starke Wechselwirkungen zwischen Einzelatomen und Trägern, eine maximale Metallausnutzung, eine ausgezeichnete katalytische Aktivität und eine Einstellbarkeit der sterischen und elektronischen Eigenschaften der aktiven Stellen bieten. Heterogene SACs sind jedoch durch die Agglomeration von Partikeln, die geringe Metallbeladung und die Schwierigkeiten bei der Herstellung in großem Maßstab eingeschränkt, während molekulare Katalysatoren im Allgemeinen unter mäßiger Aktivität, Stabilität und schlechter elektrischer Leitfähigkeit leiden.
![Chinese Journal of Catalysis](https://img.chemie.de/Portal/News/174256_RWGkFEYNr.png?tr=n-xzoom)
Diese Übersicht stellt die synthetischen Strategien von Einzelatomkatalysatoren (SACs) vor, fasst die elektrochemische CO₂-Reduktionsreaktion (CO₂ RR) Anwendungen von SACs und molekularen Katalysatoren zusammen, diskutiert die Charakterisierungstechniken wie In-situ/Operando-Fähigkeiten, um den detaillierten katalytischen Mechanismus aufzudecken und bietet zukünftige Entwicklung von SACs und molekularen Katalysatoren für CO₂ RR.
Chinese Journal of Catalysis
Kürzlich hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Chuan Zhao von der University of New South Wales, Australien, einen umfassenden Überblick über die jüngsten Fortschritte bei der CO2RR mit SACs gegeben. Der Bericht fasst die Herstellungsstrategien von SACs zusammen und hebt die hervorragenden elektrokatalytischen Eigenschaften von SACs bei der CO2-Reduktion hervor. Es werden die neuesten Entwicklungen bei der Ex-situ- und In-situ/Operando-Charakterisierung erörtert, um die aktiven Stellen zu untersuchen, den CO2-Reduktionsmechanismus zu erforschen und die Beziehung zwischen Katalysatorstruktur und -aktivität zu untersuchen. Es werden auch Zukunftsperspektiven und Herausforderungen für die CO2RR aufgezeigt.
Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.
Originalveröffentlichung
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
![Newsletter](https://img.chemie.de/assets/chem/images/newsletter.png)
Holen Sie sich die Chemie-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für die chemische Industrie, Analytik, Labor und Prozess bringt Sie jeden Dienstag und Donnerstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.
Meistgelesene News
Weitere News von unseren anderen Portalen
Zuletzt betrachtete Inhalte
![OQ Chemicals erklärt Force Majeure für Produkte aus Oberhausen - Betriebsstörung bei Rohstofflieferant](https://img.chemie.de/Portal/News/65e6c2a4da00a_oiVHopZt-.png?tr=w-872,h-654,cm-extract,x-359,y-0:n-xzoom)
OQ Chemicals erklärt Force Majeure für Produkte aus Oberhausen - Betriebsstörung bei Rohstofflieferant
![Erstellung digitaler Zwillinge von Maschinen in Minuten - KI-Startup Tomorrow Things vereinfacht und beschleunigt komplexe Digitalisierung von Maschinen: 1,5 Millionen Euro Seed-Finanzierung](https://img.chemie.de/Portal/News/65fd533cd35b9_jkhT1F0zv.jpg?tr=w-1440,h-1080,cm-extract,x-62,y-0:n-xzoom)
Erstellung digitaler Zwillinge von Maschinen in Minuten - KI-Startup Tomorrow Things vereinfacht und beschleunigt komplexe Digitalisierung von Maschinen: 1,5 Millionen Euro Seed-Finanzierung
![VDI Innovationsmonitor: Deutschland auf Rang 4](https://img.chemie.de/Portal/News/21147_J2JNo2U6r2.png?tr=n-xzoom)
VDI Innovationsmonitor: Deutschland auf Rang 4
![Lichtgetriebene Molekülschaukel - Chemiker und Physiker haben mit ultrakurzen Laserpulsen die Atome von Molekülen in Schwingung versetzt und die Dynamik der Energieübertragung analysiert](https://img.chemie.de/Portal/News/634fa4fc7f899_J54GWllee.png?tr=w-2217,h-1663,cm-extract,x-0,y-0:n-xzoom)