巩金龙：超薄钯纳米片的低配位边缘位点改善CO2电还原性能

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解决二氧化碳（CO2）排放问题的有效方法之一是将CO2电化学转化为增值产品。钯（Pd）凭借良好的导电性和对中间体合适的吸附性，成为电还原二氧化碳（CO2ER）的有效催化剂。然而，Pd纳米催化剂通常需要较大的过电位。通常，改善纳米结构能有效调节中间产物的吸附能，从而提高催化剂活性。研究表明金属催化剂边缘位点对于提升催化效果有重要作用。因此，本文通过构建具有丰富边缘位点原子的Pd纳米片，统计不同位点原子的普遍化平均配位数(GCN)，研究了边缘位点上具有不同GCN的原子对中间产物吸附能和催化性能的影响。

近日，中国天津大学化工学院的巩金龙教授等人，发现超薄钯纳米片暴露大量的边缘位点原子，能够有效减少CO产生的过电势。在-0.5V下， 5个原子厚度和5.1 nm边缘长度的六方形Pd纳米片的CO法拉第效率达到94％，在8小时的稳定性测试后，没有任何衰减。这是目前Pd催化剂中，CO活性最好的催化剂。均匀的六角形态便于模型构建和清晰合理的DFT计算。实验和理论探索表明，Pd纳米片活性增强的来源是边缘位点。相关成果以“Low-Coordinated Edge Sites on Ultrathin Palladium Nanosheets Boosting CO2 Electroreduction Performance”为题发表在Angewandte Chemie-International Edition上。该论文第一作者为2016级硕士生朱文锦同学。