SNUEI

Thermal Transformation of Molecular Ni 2+ –N 4 Sites for Enhanced CO 2 Electroreduction Activity

2020 · ACS Catalysis

저자

Young Jin, Hyejin Jung, Dongyup Shin, Hu Young Jeong, Stefan Ringe, Hyungjun Kim, 황윤정 (Yun Jeong Hwang), 주상훈 (Sang Hoon Joo)

연구주제

CO2 Reduction Techniques and Catalysts · Electrocatalysts for Energy Conversion · Catalysts for Methane Reforming

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

가장 가까운 분류(재료 > 금속재료 > 에너지소재기술)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.

AI 연구 키워드·방법

일산화탄소 생산 탄소나노튜브(CNT) 전기화학적 CO2 환원 nickel phthalocyanine 단일원자 촉매(SAC)

미시반응속도 모델링

키워드 (OpenAlex)

electrochemical CO2 reduction CO2 to CO conversion carbon nanotubes thermal activation microkinetic modeling nitrogen-doped carbon catalysts

초록

Atomically dispersed nickel sites complexed on nitrogen-doped carbon (Ni–N/C) have demonstrated considerable activity for the selective electrochemical carbon dioxide reduction reaction (CO 2 RR) to CO. However, the high-temperature treatment typically involved during the activation of Ni–N/C catalysts makes the origin of the high activity elusive. In this work, Ni(II) phthalocyanine molecules grafted on carbon nanotube (NiPc/CNT) and heat-treated NiPc/CNT (H-NiPc/CNT) are exploited as model catalysts to investigate the impact of thermal activation on the structure of active sites and CO 2 RR activity. H-NiPc/CNT exhibits a ∼4.7-fold higher turnover frequency for CO 2 RR to CO in comparison to NiPc/CNT. Extended X-ray absorption fine structure analysis and density functional theory (DFT) calculations reveal that the heat treatment transforms the molecular Ni 2+ –N 4 sites of NiPc into Ni…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2020미래선도형 특성화연구과학기술정보통신부울산과학기술원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)울산과학기술원–
2020태양전지-전해조 일체형 물분해 수소 생산 기술 개발과학기술정보통신부기후변화대응기술개발(R&D)울산과학기술원범위 밖
2020전기화학적 과산화수소 생산을 위한고효율 탄소 촉매 개발 및 핵심 구조 인자 이해과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)(R&D)광운대학교범위 밖
2020방사광가속기공동이용연구지원사업과학기술정보통신부방사광가속기공동이용연구지원(R&D)포항공과대학교 포항가속기연구소범위 밖
2020부하변동 대응형 고활성, 고내구성 수전해 코팅전극 핵심기술 개발과학기술정보통신부수소에너지혁신기술개발(R&D)포항공과대학교범위 밖
2020중간체의 흡착세기를 독립적으로 제어할 수 있는 단일금속원자 기반의 촉매소재 합성 및 평가과학기술정보통신부미래소재디스커버리지원(R&D)포항공과대학교범위 밖
2020KAIST분자과학연구단교육부BK21플러스사업(R&D)한국과학기술원–
2020e-chemical제조기술개발사업과학기술정보통신부한국과학기술연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)한국과학기술연구원–

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황윤정 · 주상훈

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키워드 4

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방법 1

미시반응속도 모델링