制備合金催化劑用于電化學還原二氧化碳反應（CO2RR）被認為是一種有效提高催化劑性能的研究方案。
近日，江南大學化學與材料工程學院杜明亮教授＆朱罕副教授（共同通訊作者）在國際權威期刊Chemical Engineering Journal （IF：10.652）發表題為“Tuning the electronic structure of AuNi homogeneous solid-solution alloy with positively charged Ni center for highly selective electrochemical CO2 reduction”的研究文章（https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126523），文章第一作者為化學與材料工程學院2018級博士郝繼璨。
該工作報道了一種高效電化學還原二氧化碳（CO2RR）催化劑AuNi/CNFs，研究團隊以靜電紡絲納米纖維為反應器，通過聚合物(聚乙烯吡咯烷酮)納米纖維與金屬離子的配位雜化作用，經高溫碳化處理，在碳納米纖維（CNFs）表面構建金鎳均相固溶體合金納米顆粒（AuNi solid-solution alloy nanoparticles），制得AuNi/CNFs高效CO2RR催化劑。
通過XPS、XRD、 EXAFS以及原位XRD等表征手段證實了AuNi固溶體合金的成功制備及其形成過程。控制實驗表明，Au1Ni1/CNFs-1000 的CO2電還原為CO性能最為優異（FECO=92%），以及良好的穩定性。理論計算和原位拉曼表明，通過調整Au-Ni納米顆粒的組分比可有效調節固溶體合金納米顆粒的電子結構，從而進一步優化CO2RR中間體與合金催化劑表面之間的結合能，促進催化劑CO2RR性能的提高。
要點一：碳納米纖維負載AuNi固溶體合金納米顆粒CO2RR催化劑的制備過程
要點二：碳納米纖維負載AuNi固溶體合金納米顆粒CO2RR催化劑的形貌表征
要點三：碳納米纖維負載AuNi固溶體合金納米顆粒CO2RR催化劑的結構表征
要點四：碳納米纖維負載AuNi固溶體合金納米顆粒CO2RR催化劑的CO2RR性能表征
要點五：利用DFT及原位拉曼對其反應路徑進行表征
