邱介山&于畅AFM：微波赋能快速合成梯度氮掺杂碳纳米管助力CO₂电还原

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通讯作者：于畅，邱介山 通讯单位：大连理工大学，北京化工大学 论文DOI： https://doi.org/10.1002/adfm.202410755 全文速览 开发在纳米尺度上具有高氮含量且氮物种分布可调的无金属碳催化剂仍然是电化学CO 2 转化的最大挑战之一。本文创新地提出利用微波辅助热解策略调控碳纳米管（CNTs）内定向热场分布，从而实现沿CNTs径向碳层的氮含量呈梯度变化，表面氮物种含量高达30.5 at%，突破了传统热解方法中的理论氮含量上限。微波辅助热解法独特的时域特征表现为含氮前驱体在CNTs上亚分钟的反应时间和相对温和的表面温度，有助于最大限度地保留表面氮物种，得到超高的表面氮含量。该催化剂具有优异的电化学CO 2 -CO转化的活性和选择性。理论计算进一步证实，高氮掺杂含量的碳纳米管能有效促进CO 2 分子的吸附，进而有利于改善对CO 2 的催化转化性能。 ………………………………