Ampere‐Level Current Density CO2 Reduction with High C2+ Selectivity on La(OH)3‐Modified Cu Catalysts

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作者
Shuqi Hu,Yumo Chen,Zhiyuan Zhang,Shao‐Hai Li,Heming Liu,Xin Kang,Jiarong Liu,Shiyu Ge,Jingwei Wang,Wei Lv,Zhiyuan Zeng,Xiaolong Zou,Qiangmin Yu,Bilu Liu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (14) 被引量:27
标识
DOI:10.1002/smll.202308226
摘要

Abstract The carbon dioxide reduction reaction (CO 2 RR) driven by electricity can transform CO 2 into high‐value multi‐carbon (C 2+ ) products. Copper (Cu)‐based catalysts are efficient but suffer from low C 2+ selectivity at high current densities. Here La(OH) 3 in Cu catalyst is introduced to modify its electronic structure towards efficient CO 2 RR to C 2+ products at ampere‐level current densities. The La(OH) 3 /Cu catalyst has a remarkable C 2+ Faradaic efficiency (FE C2+ ) of 71.2% which is 2.2 times that of the pure Cu catalyst at a current density of 1,000 mA cm −2 and keeps stable for 8 h. In situ spectroscopy and density functional theory calculations both show that La(OH) 3 modifies the electronic structure of Cu. This modification favors *CO adsorption, subsequent hydrogenation, *CO─*COH coupling, and consequently increases C 2+ selectivity. This work provides a guidance on facilitating C 2+ product formation, and suppressing hydrogen evolution by La(OH) 3 modification, enabling efficient CO 2 RR at ampere‐level current densities.
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