铜改性黄铁矿催化剂的CO2电催化还原性能研究

作者：杨予辰; 杨应举; 刘晶^*; 熊勃

来源：燃料化学学报, 2022, 50(09): 1167-1174.

DOI：10.19906/j.cnki.jfct.2022025

• 二氧化碳
• 电催化还原
• 黄铁矿
• 催化剂

CO2电催化还原合成高附加值燃料为CO2转化利用提供了一条可持续发展的途径。然而，开发具有优异催化活性和产物选择性的电催化剂仍面临巨大的挑战。本研究制备了铜改性黄铁矿催化剂CuxFe1-xS2，采用XRD、XPS、SEM等表征分析方法研究了催化剂的物理化学性质，并研究了催化剂的CO2电催化还原活性和产物选择性。实验结果表明，Cu掺杂可以调控催化剂纳米片的尺寸，同时可以抑制FeS2在空气中的氧化。Cu0.33Fe0.67S2比FeS2表现出更好的催化反应活性，在(-1.5)-(-1.6) V vs. RHE,CO2电催化还原的含碳产物法拉第效率为50.8%，电流密度为23.8 mA/cm2。相比于FeS2催化剂，电流密度提高了71.2%。Cu0.09Fe0.91S2在-1.3 V vs. RHE下生成C3H6的法拉第效率为21.8%，显著高于目前文献中已报道的法拉第效率。因此，CuxFe1-xS2是一种比较有前景的CO2电催化还原催化剂。

• 单位
  华中科技大学; 煤燃烧国家重点实验室