电化学析氯反应在氯碱工业中至关重要,但析氯阳极在很大程度上受到水氧化副反应和强酸腐蚀引起的性能衰减的限制。
在这里,电子科技大学崔春华教授,榆林师范学院Junwu Liang提出了一种无定形CoOxCly催化剂,该催化剂已原位沉积在含有Co2+和Cl-离子的酸性盐电解质中,以适应给定的电化学条件,并表现出约100%的析氯选择性,在10 mA cm−2下的过电势为约0.1 V和超过500小时的高稳定性。
文章要点
1)原位光谱研究和理论计算表明,电化学引入Cl-可以防止Co位点充电至更高的氧化态,从而抑制氧析出的O-O键形成。因此,通过Volmer-Heyrovsky途径,Cl约束的Co-O*位点上的氯析出选择性得到了增强。
这项研究提供了关于反应物Clitself如何作为促进剂促进酸性盐水中氯析出的基本见解。
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Xiao, M., Wu, Q., Ku, R. et al. Self-adaptive amorphous CoOxCly electrocatalyst for sustainable chlorine evolution in acidic brine. Nat Commun 14, 5356 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-41070-7
https://doi.org/10.1038/s41467-023-41070-7