SnO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)粒子电极制备及其电催化还原CO_(2)产甲酸性能研究

作者：白金印; 卓孟宁; 侯静; 王立章^*

来源：太原理工大学学报, 2023, 1-13.

• CO_(2)电催化还原
• SnO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)粒子电极
• 产甲酸性能
• 电极稳定性

以γ-Al2O3粒子为载体，采用浸渍-焙烧法制备了SnO2/γ-Al2O3粒子电极用于电催化还原CO2(CO2RR)产甲酸来测试其性能，并结合物化分析、电化学测试及长周期实验等手段对粒子电极的微观结构、物相组成、电催化活性、产甲酸性能和稳定性进行了探讨。物化分析结果表明，负载SnO2前后的形貌由孔洞和裂痕状为主转变为裂层状，比表面积自310.18 m2·g-1增加到352.70 m2·g-1，粒子电极中Sn含量占比48.32%，SnO2成功分散负载到γ-Al2O3表面。据电化学测试所得，SnO2/γ-Al2O3粒子电极的伏安电量(扫速50 mV·s-1)、交换电流密度和析氢电阻分别为40 mC、20.02 μA·cm-2和96.86 Ω，与γ-Al2O3相比分别提高了37.93%、75.46%和6.80%，大幅提升CO2RR活性的同时有效抑制了析氢副反应。SnO2/γ-Al2O3粒子电极表现出良好的CO2RR特性，反应时间2 h的产甲酸速率为70.35 μmol·h-1·cm-2，电流密度为4.94 mA·cm-2，法拉第效率和能量效率分别为79.05%、24.51%；经过12 h连续电解，产甲酸法拉第效率仍高于67.81%，说明制备的SnO2/γ-Al2O3粒子电极具有较强稳定性。

• 单位
  中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）; 北京城建设计发展集团股份有限公司