Spectroscopic Evidence of Size-Dependent Buffering of Interfacial pH by Cation Hydrolysis during CO2 Electroreduction

电解质 法拉第效率 无机化学 电极 极化(电化学) 溶剂化 水解 碱金属 材料科学 分析化学(期刊) 金属 电化学 离子 化学 物理化学 有机化学 冶金
作者
Onagie Ayemoba,Ángel Cuesta
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:9 (33): 27377-27382 被引量:184
标识
DOI:10.1021/acsami.7b07351
摘要

The nature of the electrolyte cation is known to affect the Faradaic efficiency and selectivity of CO2 electroreduction. Singh et al. (J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 13006-13012) recently attributed this effect to the buffering ability of cation hydrolysis at the electrical double layer. According to them, the pKa of hydrolysis decreases close to the cathode due to the polarization of the solvation water molecules sandwiched between the cation's positive charge and the negative charge on the electrode surface. We have tested this hypothesis experimentally, by probing the pH at the gold-electrolyte interface in situ using ATR-SEIRAS. The ratio between the integrated intensity of the CO2 and HCO3- bands, which has to be inversely proportional to the concentration of H+, provided a means to determining the pH change at the electrode-electrolyte interface in situ during the electroreduction of CO2. Our results confirm that the magnitude of the pH increase at the interface follows the trend Li+ > Na+ > K+ > Cs+, adding strong experimental support to Singh's et al.'s hypothesis. We show, however, that the pH buffering effect was overestimated by Singh et al., their overestimation being larger the larger the cation. Moreover, our results show that the activity trend of the alkali-metal cations can be inverted in the presence of impurities that alter the buffering effect of the electrolyte, although the electrolyte with maximum activity is always that for which the increase in the interfacial pH is smaller.
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
yaoyao发布了新的文献求助10
刚刚
未来化学家完成签到,获得积分10
刚刚
mmyhn应助worker采纳,获得20
1秒前
12313213完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
阿峰发布了新的文献求助10
2秒前
joy完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
十一完成签到,获得积分20
3秒前
rosy完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
南瓜汤发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
范月月完成签到 ,获得积分10
4秒前
mmyhn应助zhouzhou采纳,获得10
4秒前
5秒前
华仔应助0384p采纳,获得10
5秒前
冷傲凝雁完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
晓凡完成签到,获得积分10
5秒前
可靠的大侠完成签到 ,获得积分10
7秒前
格拉希尔完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
踏实的书包完成签到,获得积分10
7秒前
md发布了新的文献求助10
8秒前
泡沫发布了新的文献求助10
8秒前
xxx完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
吴旭东完成签到,获得积分10
9秒前
我思故我在完成签到,获得积分0
9秒前
王王完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
reeeveb完成签到,获得积分10
9秒前
呼吸之野完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI5应助innoflash采纳,获得10
10秒前
爱吃火锅的lulu完成签到 ,获得积分10
10秒前
木子铁发布了新的文献求助10
11秒前
谨慎妙菡发布了新的文献求助10
11秒前
南庭完成签到,获得积分10
12秒前
希望天下0贩的0应助Li采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Kelsen’s Legacy: Legal Normativity, International Law and Democracy 1000
Interest Rate Modeling. Volume 2: Term Structure Models 600
Dynamika przenośników łańcuchowych 600
The King's Magnates: A Study of the Highest Officials of the Neo-Assyrian Empire 500
Interest Rate Modeling. Volume 1: Foundations and Vanilla Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3539582
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3117244
关于积分的说明 9329500
捐赠科研通 2814939
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1547364
邀请新用户注册赠送积分活动 720872
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 712333