Reaching the Fundamental Limitation in CO2 Reduction to CO with Single Atom Catalysts

催化作用 X射线吸收光谱法 材料科学 密度泛函理论 法拉第效率 电化学 活动站点 化学工程 无机化学 吸收光谱法 物理化学 化学 计算化学 有机化学 电极 量子力学 物理 工程类
作者
Saurav Ch. Sarma,Jesús Barrio,Alexander Bagger,Angus Pedersen,Mengjun Gong,Hui Luo,Mengnan Wang,Silvia Favero,Zhao Chang-xin,Qiang Zhang,Anthony Kucernak,Maria‐Magdalena Titirici,Ifan E. L. Stephens
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (41) 被引量:41
标识
DOI:10.1002/adfm.202302468
摘要

Abstract The electrochemical CO 2 reduction reaction (CO 2 RR) to value‐added chemicals with renewable electricity is a promising method to decarbonize parts of the chemical industry. Recently, single metal atoms in nitrogen‐doped carbon (MNC) have emerged as potential electrocatalysts for CO 2 RR to CO with high activity and faradaic efficiency, although the reaction limitation for CO 2 RR to CO is unclear. To understand the comparison of intrinsic activity of different MNCs, two catalysts are synthesized through a decoupled two‐step synthesis approach of high temperature pyrolysis and low temperature metalation (Fe or Ni). The highly meso‐porous structure results in the highest reported electrochemical active site utilization based on in situ nitrite stripping; up to 59±6% for NiNC. Ex situ X‐ray absorption spectroscopy (XAS) confirms the penta‐coordinated nature of the active sites. The catalysts are amongst the most active in the literature for CO 2 reduction to CO. The density functional theory calculations (DFT) show that their binding to the reaction intermediates approximates to that of Au surfaces. However, it is found that the turnover frequencies (TOFs) of the most active catalysts for CO evolution converge, suggesting a fundamental ceiling to the catalytic rates.

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
蓝莓橘子酱应助wzzznh采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
cz应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
niceLDD应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Ava应助怕黑念薇采纳,获得10
5秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
打打应助zzy采纳,获得10
5秒前
中国大陆发布了新的文献求助10
6秒前
友好旭尧完成签到,获得积分10
6秒前
叁月青关注了科研通微信公众号
6秒前
耍酷水杯发布了新的文献求助10
7秒前
raining发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
无语的从云完成签到,获得积分10
9秒前
小蘑菇应助gaga采纳,获得10
9秒前
9秒前
orixero应助和谐鸭子采纳,获得10
9秒前
采珺应助刘老师采纳,获得10
10秒前
敏感可冥发布了新的文献求助10
10秒前
充电宝应助allen采纳,获得10
10秒前
RJ应助刘老师采纳,获得10
10秒前
10秒前
12秒前
13秒前
阿浩完成签到,获得积分10
14秒前
小楠啥也不会完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6023059
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7646354
关于积分的说明 16171232
捐赠科研通 5171421
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767098
邀请新用户注册赠送积分活动 1750476
关于科研通互助平台的介绍 1637044