SCMs|螺旋铜-卟啉框架纳米阵列用于高效CO2电还原

金属-有机框架(MOF)因其高的比表面积、可调的孔道结构等特点，近年来在电催化二氧化碳还原领域受到了广泛的关注。

近日，中科院福建物构所谷志刚研究员等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，首次采用牺牲模板法在Cu(OH)₂纳米阵列上生长具有螺旋形貌的铜-卟啉基MOF CuTCPP (H-CuTCPP@Cu(OH)₂)，并研究了其电催化二氧化碳还原性能。

图1 H-CuTCPP@Cu(OH)₂，nH-CuTCPP@Cu(OH)₂和Cu(OH)₂纳米阵列的电催化性能比较。

电催化性能显示，在−1.6 V vs. Ag/Ag⁺电势下，HCuTCPP@Cu(OH)₂表现出二氧化碳还原成乙酸的高效性能，其法拉第效率高达26.1%，并优于非螺旋CuTCPP (nH-CuTCPP@Cu(OH)₂) (19.8%)。这是因为螺旋MOF纳米阵列具有更有效的催化空间并提供了更多催化活性位点。此外，原位红外光谱证实了H-CuTCPP@Cu(OH)₂对一氧化碳具有更强的线性吸附，因此具有更高的乙酸选择性。

这项工作不仅开发了新型螺旋纳米材料，也为提高电催化二氧化碳还原性能提供了一种新的途径。

文章信息

Xiao, YH., Zhang, YX., Zhai, R. et al. Helical copper-porphyrinic framework nanoarrays for highly efficient CO₂ electroreduction. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1835-8

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