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Indexed by:Journal Papers

Date of Publication:2020-05-10

Journal:高等学校化学学报

Included Journals:SCIE

Volume:41

Issue:5

Page Number:1058-1067

ISSN No.:0251-0790

Key Words:二氧化碳电还原反应机理;电化学阻抗谱;非线性频响分析;总谐波失真谱

Abstract:针对Ni单原子催化剂表面的CO2 电还原反应(CO2RR),提出了以Ni为活性位点的"单中心"机理以及同时借助Ni位点还原和碳氮锚定位水解的"双功能"机理.依据稳态极化的实验结果,开展了CO2RR的动力学解析与模型参数的敏感性分析;借助暂态模型方程,分别获取可表达CO2RR线性与非线性频响特征的电化学阻抗谱(EIS)与总谐波失真(THD)谱.研究结果表明,CO2 的溶解分压对CO2RR活性影响最显著.若CO2RR遵循"单中心"机理,Ni位点COOHads的形成为速率控制步骤;但若为"双功能"机理,碳氮锚定位的水解与Ni位点的CO2,ads还原同为速率控制步骤.EIS理论上可用于区分CO2RR的"单中心"机理与"双功能"机理;与之相比,THD谱在CO2RR的机理识别中并无优势.