Zn含量对ZnSnOx基催化剂电化学还原CO2制甲酸反应性能影响

CO2电化学还原制备化学品是可再生电能存贮利用的重要方式,也是降低CO2排放的重要手段。本文通过采用金属有机骨架材料ZIF-8与草酸亚锡为前驱体,制备不同Zn含量的ZnSnOx催化剂体系,并将其应用于CO2电化学还原制甲酸过程,结果表明随着Zn含量的增加,反应法拉第效率呈现先升高后降低然后在升高的趋势,在-1. 83 V恒电位电解情况下,30%ZnSnOx催化剂表现出最高的法拉第效率为53%。进一步对不同Zn量的催化剂进行结构和性质表征。结果表明,催化剂表面织构性质、化学价态、组成结构等是改变催化剂法拉第效率主要原因。对于ZnSnOx催化剂,当Sn化学价态类似时,催化剂表面织构性质是影响其反应性能的主要因素;当催化剂中Sn的化学价态等化学性质发生明显变化时,催化剂的化学性质决定了催化剂的反应性能。