TiO2纳米管电极上电化学还原CO2生成CH3OH

裘建平 童怡雯 赵德明 何志桥 陈建孟 宋爽

引用本文: 裘建平,  童怡雯,  赵德明,  何志桥,  陈建孟,  宋爽. TiO2纳米管电极上电化学还原CO2生成CH3OH[J]. 物理化学学报, 2017, 33(7): 1411-1420. doi: 10.3866/PKU.WHXB201704078 shu
Citation:  QIU Jian-Ping,  TONG Yi-Wen,  ZHAO De-Ming,  HE Zhi-Qiao,  CHEN Jian-Meng,  SONG Shuang. Electrochemical Reduction of CO2 to Methanol at TiO2 Nanotube Electrodes[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(7): 1411-1420. doi: 10.3866/PKU.WHXB201704078 shu

TiO2纳米管电极上电化学还原CO2生成CH3OH

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21477117)和浙江省自然科学基金(LR14E080001,LQ15E080007,LY15B070005)资助项目

摘要: 采用原位阳极氧化-煅烧法制备TiO2纳米管(TiO2NTs)电极,运用X射线衍射(XRD)、电场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)、双电位阶跃测试等对制备电极进行表征,考察了其在0.1 mol·L-1 KHCO3水溶液中电化学还原CO2的催化活性。结果表明TiO2NTs电极上电化学还原CO2的主产物为CH3OH,CH3OH由HCOOH和HCHO进一步还原而来。电极制备的最佳煅烧温度为450℃(TiO2NTs-450),电解电位-0.56 V(vs RHE (可逆氢电极))时反应120 min后,生成CH3OH的法拉第效率和分电流密度分别为85.8%和0.2 mA·cm-2。与550和650℃煅烧的电极相比,TiO2NTs-450电极具有更高的催化活性,归因于电极表面更多的三价钛活性位,有利于CO2吸附,从而对·CO2-起到稳定的作用,速率控制步骤转变为·CO2-的质子化反应。

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  • 发布日期:  2017-04-13
  • 收稿日期:  2016-12-21
  • 修回日期:  2017-03-24
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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