CoTBrPP-PTAB-Cu电催化还原CO2制甲烷

作     者：谢武强 张岭 贺杠 蒋里锋 郑晰瑞 张和鹏 

作者机构：陕煤集团榆林化学有限责任公司 西北工业大学化学与化工学院 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081702[工学-化学工艺] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主　　题：卟啉基催化剂 1，3，5-三乙炔苯 共价接枝 电催化二氧化碳还原 甲烷 

摘      要：利用风能、太阳能等可再生能源产生的电能将CO2电催化还原为高附加值材料和化工原材料，是实现碳平衡的有效途径。通过Sonogashira-Hagihara偶联反应在CoTBrPP金属卟啉结晶体表面接枝炔基聚合物，合成了新型的CoTBrPP-PTAB-Cu催化剂（PTAB：三乙炔苯聚合物）。该催化剂对甲烷具有较高的选择性，在电流密度为-200 mA cm-2时，甲烷的法拉第效率可达54.6%。实验证明，在金属卟啉结晶体表面通过接枝反应包覆三乙炔苯聚合物，可以有效改善金属卟啉的亲疏水特性，进而减少HER的竞争反应。同时，偶联反应过程中引入的铜离子可与卟啉中心的金属离子相互作用，实现对电催化CO2还原产物的调节。这项工作为设计和制备高性能的金属卟啉基催化剂，实现CO2到高附加值的碳氢化合物提供了一种新的思路。