分层钴催化剂将色素重新构想为Co₂回收的途径

Tohoku University高级材料研究所(WPI-AIMR)的研究人员引入了一种新的电化学二氧化碳(CO₂)减少方法。通过设计多层钴邻苯烷氨酸(COPC)/碳核壳结构,该团队展示了一种催化剂体系结构,使CO₂转化为一氧化碳(CO)既稳定又有效。

来源:英国物理学家网首页
核心壳结构的横截面示意图说明了Kb(左)上的多层COPC晶体和相应的高分辨率TEM图像(右)。学分:应用催化b:环境与能源(2026)。 doi:10.1016/j.apcatb.2025.125852
应用催化b:环境和能量

Tohoku University高级材料研究所(WPI-AIMR)的研究人员引入了一种新的电化学二氧化碳(CO₂)减少方法。通过设计多层钴邻苯烷氨酸(COPC)/碳核壳结构,该团队展示了一种催化剂体系结构,使CO₂转化为一氧化碳(CO)既稳定又有效。

该研究发表在杂志应用催化B:环境和能量。

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这项研究将大规模数据分析和人工智能(AI)结合在一起,以筛选220个分子候选者。钴苯胺(称为蓝色颜料)成为选择性CO生产的最有效选择。这一发现成为构建用于辅助利用的电极的基础。

大规模数据分析 人工智能 蓝色颜料

“我们想超越传统思维,即孤立的分子表现最好,”(WPI-AIMR)的教授Hiroshi Yabu说。 “相反,我们的结果表明,将这些分子堆叠成有序层会产生更强的催化作用。”

团队创建了一种混合设计,其中COPC周围围绕导电碳颗粒形成结晶层。该多层核壳催化剂显示出高电流密度,即使在苛刻的电化学条件下,也可以将CO选择性保持在90%以上的90%以上。

催化剂 2
  • 比较这项工作(红色)的关键指标与文献(蓝色)的220 M-N-C材料的指标。学分:应用催化b:环境与能源(2026)。 doi:10.1016/j.apcatb.2025.125852
  • 更多信息: doi:10.1016/j.apcatb.2025.125852