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 卷期号:12 (16): 9922-9932 被引量:65
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
可爱的函函应助LShi采纳,获得10
刚刚
Ashy完成签到 ,获得积分10
2秒前
格物致知发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
柚子完成签到,获得积分10
4秒前
Ashy关注了科研通微信公众号
6秒前
kaka091发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
情怀应助平淡的寄风采纳,获得10
9秒前
万能图书馆应助坚强难摧采纳,获得10
10秒前
10秒前
yoona发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
格物致知完成签到,获得积分10
12秒前
顺心的水云完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
小学生学免疫完成签到 ,获得积分10
16秒前
魏猛完成签到,获得积分10
18秒前
真实的白翠完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Kevin完成签到,获得积分10
19秒前
爆米花应助wood采纳,获得10
20秒前
22秒前
zj完成签到 ,获得积分10
24秒前
JHS完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
平淡的芷完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
是个小朋友啊应助刘七岁采纳,获得10
29秒前
立行完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
31秒前
AMG先生完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
xxxx发布了新的文献求助10
34秒前
Lynn发布了新的文献求助10
34秒前
佳佳关注了科研通微信公众号
35秒前
35秒前
飞鸟发布了新的文献求助10
38秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3145219
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2796603
关于积分的说明 7820639
捐赠科研通 2452983
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1305309
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627466
版权声明 601464