In Situ Dynamic Construction of a Copper Tin Sulfide Catalyst for High-Performance Electrochemical CO2 Conversion to Formate

催化作用 法拉第效率 电化学 硫化物 选择性 格式化 材料科学 无机化学 二氧化碳电化学还原 硫化铜 化学工程 化学 电极 一氧化碳 冶金 物理化学 有机化学 工程类
作者
Ke Li,Jingwen Xu,Tingting Zheng,Yuan Yuan,Shuang Liu,Chunyue Shen,Taoli Jiang,Jifei Sun,Zaichun Liu,Yan Xu,Mingyan Chuai,Chuan Xia,Wei Chen
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:12 (16): 9922-9932 被引量:77
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c02627
摘要

Electrochemical reduction of CO2 to produce fuels and chemicals is one of the most valuable approaches to achieve a carbon-neutral cycle. Recently, a diversity of catalysts have been developed to improve their intrinsic activity and efficiency. However, the dynamic evolution process and the in situ construction behavior of electrocatalysts under the working conditions are typically ignored. Here, we fully reveal the dynamic reduction process and phase transformation of a copper tin sulfide catalyst reconstructed by in situ reduction of the precatalyst Cu2SnS3 and CuS during electrochemical CO2 reduction. Furthermore, the reconstructed catalyst reaches an outstanding electrochemical CO2-to-formate conversion with a high Faradaic efficiency of 96.4% at an impressive production rate of 124889.9 μmol mg–1 h–1 under a partial current density of −241 mA cm–2 (−669.4 A g–1) in a flow-cell reactor. Theoretical calculations further demonstrate the strong charge interaction between the adsorbate and substrate to accelerate the charge transfer and decrease the formation energies of OCHO* and HCOOH* intermediates in the pathway of CO2 to HCOOH, resulting in high selectivity for formate on the surface of the copper tin sulfide catalyst. This work paves the way for revealing the in situ dynamic process of the reconstructed catalyst and designing optimal catalysts with high catalytic activity and selectivity.
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
斯文败类应助galaxy采纳,获得10
刚刚
Licyan完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
秋颖完成签到,获得积分10
1秒前
L563完成签到,获得积分10
1秒前
共享精神应助无心的土豆采纳,获得10
2秒前
抵澳报了完成签到,获得积分0
3秒前
科研小王发布了新的文献求助10
4秒前
冷静尔芙发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI5应助Ann采纳,获得10
5秒前
lili完成签到 ,获得积分10
5秒前
体贴花卷完成签到,获得积分10
6秒前
景清发布了新的文献求助10
7秒前
flylmy2008完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
Maerang完成签到,获得积分10
8秒前
李爱国应助ttkd11采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
芥川完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
曙光完成签到 ,获得积分10
11秒前
FashionBoy应助bb采纳,获得10
12秒前
12秒前
严惜发布了新的文献求助10
12秒前
Owen应助科研小王采纳,获得10
12秒前
搜集达人应助偷乐采纳,获得10
13秒前
13秒前
王铂然发布了新的文献求助10
16秒前
wanwan应助香山叶正红采纳,获得10
16秒前
桐桐应助天真书南采纳,获得10
17秒前
17秒前
Jasper应助yyy采纳,获得10
17秒前
英勇雅琴完成签到,获得积分10
17秒前
mol发布了新的文献求助10
18秒前
逍遥完成签到,获得积分10
18秒前
体贴花卷发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992040
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533077
关于积分的说明 11260941
捐赠科研通 3272444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805837
邀请新用户注册赠送积分活动 882682
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809425