A combined density functional theory and microkinetics simulations study of electrochemical CO2 reduction on Cu8/SnO2(110): The crucial role of hydrogen coverage

密度泛函理论 材料科学 电化学 选择性 吸附 空位缺陷 电极 催化作用 化学物理 无机化学 计算化学 物理化学 结晶学 化学 生物化学 有机化学
作者
Zhaochun Liu,Rozemarijn D.E. Krösschell,Ivo A. W. Filot,Emiel J. M. Hensen
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier]
卷期号:493: 144409-144409 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2024.144409
摘要

The electrochemical reduction of CO2 (eCO2R) is a promising approach for converting CO2 into valuable chemicals and fuels using renewable energy sources. We investigated the mechanism of eCO2R for a small Cu8 cluster placed on SnO2 containing O vacancies using density functional theory and predicted current density and selectivity by microkinetics simulations within the computational hydrogen electrode model. Low and high H coverages were modeled by Cu8/SnO2-x and Cu8H6/SnO2-x models, using statistical methods to identify their most stable structures. Different CO2 adsorption modes on Cu8/SnO2-x and Cu8H6/SnO2-x surface models, all containing an O vacancy, resulted in distinct reaction pathways, leading to either HCOOH or CO. The preferred formation of HCOOH occurred upon CO2 adsorption on an O vacancy on the Cu8H6/SnO2-x surface, followed by sequential hydrogenation to HCOO and HCOOH. Adsorption of CO2 on Cu8/SnO2-x opened a facile pathway to CO. Electronic structure analysis revealed that differences in charge donation of Cu to the antibonding orbitals of CO2 can explain the predicted selectivity differences. The preferred adsorption mode of CO2 is bidentate at the Cu-SnO2-x interface. Our findings emphasize the role of H coverage on Cu on the selectivity of eCO2R for Cu/SnOx catalysts.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Yu应助赫三问采纳,获得10
刚刚
karL完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
英姑应助冷静的天与采纳,获得10
1秒前
Yohi完成签到 ,获得积分10
2秒前
十一发布了新的文献求助10
2秒前
哒丝萌德发布了新的文献求助10
2秒前
水123发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
zmr123发布了新的文献求助10
3秒前
Jasper应助伶俐的采枫采纳,获得10
4秒前
4秒前
彭于晏应助TQY采纳,获得10
5秒前
wwl发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
lili完成签到 ,获得积分10
6秒前
Kyrie完成签到,获得积分10
6秒前
刑不上院士,礼不下博士完成签到,获得积分10
6秒前
冬雾完成签到 ,获得积分10
7秒前
老福贵儿发布了新的文献求助10
7秒前
1111完成签到,获得积分10
8秒前
领导范儿应助cz采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
6666应助予安采纳,获得10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
euphoria发布了新的文献求助20
10秒前
小二郎应助水123采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
duang发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
zhuo发布了新的文献求助10
13秒前
星辰大海应助tyj采纳,获得10
13秒前
星辰大海应助HY采纳,获得10
14秒前
15秒前
研友_nqv5WZ完成签到 ,获得积分10
16秒前
TQY发布了新的文献求助10
16秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
17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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5600432
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4686051
关于积分的说明 14841577
捐赠科研通 4676571
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538725
邀请新用户注册赠送积分活动 1505789
关于科研通互助平台的介绍 1471195