Long-chain hydrocarbons by CO2 electroreduction using polarized nickel catalysts

催化作用 化学 碳氢化合物 链条(单位) 无机化学 材料科学 有机化学 物理 天文
作者
Yansong Zhou,Antonio J. Martín,Federico Dattila,Shibo Xi,Núria López,Javier Pérez‐Ramírez,Boon Siang Yeo
出处
期刊:Nature Catalysis [Springer Nature]
卷期号:5 (6): 545-554 被引量:254
标识
DOI:10.1038/s41929-022-00803-5
摘要

The electroreduction of CO2, driven by renewable electricity, can be used to sustainably generate synthetic fuels. So far, only copper-based materials have been used to catalyse the formation of multicarbon products, albeit limited to C2 or C3 molecules. Herein, we disclose that inorganic nickel oxygenate-derived electrocatalysts can generate linear and branched C3 to C6 hydrocarbons with sustained Faradaic efficiencies of up to 6.5%, contrasting with metallic nickel, which is practically inactive. Operando X-ray absorption spectroscopy, electrochemical CO stripping and density functional theory pinpoint the presence of stable, polarized Niδ+ active sites associated with Ni–O bonds, which bind CO moderately. The reduction of selected C1 molecules and density functional theory simulations suggest that the Niδ+ sites promote a mechanism reminiscent of the Fischer–Tropsch synthesis: COOH + CHx coupling followed by successive CHx insertions. Our results disclose atom polarization to be the key that prevents the CO poisoning of nickel and enables CO2 reduction to a wider pool of valuable products. Cu-based catalysts have dominated CO2 electroreduction as a result of their unique ability to produce C2 or C3 products, while Ni has largely been excluded due to poisoning by intermediate CO. Here, inorganic Ni oxygenate-derived electrocatalysts with polarized Ni𝛿+ sites can produce multicarbon products, including C3 to C6 hydrocarbons.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
领导范儿应助dlf采纳,获得10
2秒前
five43完成签到,获得积分10
3秒前
淡定硬币完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
闪闪安柏完成签到,获得积分20
5秒前
Akim应助doudou采纳,获得10
6秒前
Akim应助lijiajun采纳,获得10
7秒前
Owen应助YCLING采纳,获得10
7秒前
8秒前
黑神白了发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Owen应助自由远锋采纳,获得10
9秒前
酷波er应助zz采纳,获得10
10秒前
10秒前
共享精神应助gglp采纳,获得10
10秒前
Timekeeper完成签到,获得积分10
11秒前
S杨完成签到,获得积分10
11秒前
lyna_可爱lllhh完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
Dylan完成签到,获得积分10
13秒前
爱吃芒果的张小宇完成签到 ,获得积分10
13秒前
寒月完成签到,获得积分10
13秒前
淡然听白发布了新的文献求助10
13秒前
琦幻发布了新的文献求助10
14秒前
合适冬灵完成签到,获得积分10
15秒前
季生完成签到,获得积分10
16秒前
AA完成签到 ,获得积分10
16秒前
酷波er应助爱吃喜羊羊采纳,获得10
16秒前
16秒前
128发布了新的文献求助10
17秒前
JZ133完成签到,获得积分10
17秒前
sdaDAS完成签到,获得积分20
18秒前
Pluto完成签到,获得积分10
19秒前
MT完成签到 ,获得积分10
20秒前
JUAN完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
bkagyin应助粉嘟嘟loved采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6015644
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7594624
关于积分的说明 16149567
捐赠科研通 5163536
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2764394
邀请新用户注册赠送积分活动 1745072
关于科研通互助平台的介绍 1634798