杨金曼博士在Advanced Sustainable Systems上在线发表最新研究成果

近日，杨金曼博士在国际知名材料期刊《Advanced Sustainable Systems》上在线发表论文 "In Situ Growth and Activation of Ag/Ag₂S Nanowire Clusters by H₂S Plasma Treatment for Promoted Electrocatalytic CO₂ Reduction" ，****为第一完成单位，杨金曼博士为第一作者，于卿研究员和许晖教授为通讯作者。

1、研究背景：

通过电将二氧化碳还原为有用的化学产品，不仅可以生产燃料而且有利于碳足迹的减少，这是解决环境污染和能源危机的有效途径。在过去的几十年里，大量的研究集中在通过抑制析氢反应来促进电化学CO₂还原性能，从而设计出高效稳定的催化剂。金属电极因其具有化学稳定性好、形貌可调、活性表面可控等独特的优点而得到越来越广泛的研究。特别是Au、Ag、Pd，因为与Pt等析氢催化剂相比，其表面对CO (*CO)的吸附相对较弱，被认为是理想的将CO₂还原为CO的电催化剂。相比之下，Ag基催化剂相对较低的成本和较高的丰度使其成为一个更有商业应用前景的候选材料。但是在性能提升、过电位降低和电流密度优化方面，Ag基催化剂的研究仍然有很大的空间。因此，探索新的修饰改性技术具有重要的科学研究意义。

2、文章概述：

江苏大学许晖教授、于卿研究员课题组通过对银箔进行简单的H₂S等离子体处理和电化学预还原，原位制备了不同尺寸纳米线团簇结构的Ag/Ag₂S电极。在较低电位下，相比于未处理的Ag箔，等离子体活化的Ag/Ag₂S上展现出较高的法拉第效率（EF_CO）和部分电流密度。特别是Ag₂S的引入促进了Ag/Ag₂S的形成，显著提升了电子转移效率，而且，通过密度泛函理论计算揭示了Ag/Ag₂S纳米线簇的构筑可有效降低CO₂还原限势步骤的吉布斯自由能。

3、图文导读：

图1 不同H₂S气体流速下合成的不同Ag/Ag₂S纳米线簇的SEM和TEM图：（a）和（e）Ag/Ag₂S-1;（b）和（f）Ag/Ag₂S-3;（c）和（g）Ag/Ag₂S-5;（d）和（h）Ag/Ag₂S-7。

图2 Ag/Ag₂S-5样品的HRTEM图。

图3 Ag/Ag₂S催化剂电催化CO₂还原为CO的（a）法拉第效率和（b）部分电流密度。

图4 密度泛函理论计算中间体在Ag/Ag₂S表面的（a）自由能和（b）吸附模型。

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