Pathways for the Formation of C2+ Products under Alkaline Conditions during the Electrochemical Reduction of CO2

过电位 电化学 氧化还原 范德瓦尔斯力 质子化 能量学 化学 热化学 无机化学 计算化学 电极 离子 物理化学 热力学 分子 有机化学 物理
作者
Joseph A. Gauthier,Zhou Lin,Martin Head‐Gordon,Alexis T. Bell
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:7 (5): 1679-1686 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.2c00167
摘要

Establishing how Cu facilitates the electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) to C2+ products remains a critical challenge. Under typical reaction conditions, the pH near the electrode is considerably more alkaline than that in the bulk due to mass transport limitations. Challenges with probing alkaline pathways using computational methods have limited understanding of the CO2RR under experimentally relevant conditions. In this work, using the Volmer reaction on Cu (100), we demonstrate that predicted activation barriers can substantially differ between acidic and alkaline pathways. We compute reaction energetics for alkaline *CO protonation and find that, while the formation of *CHO is preferred thermodynamically, the formation of *COH is favored kinetically at high overpotential. However, we find formation of *CHO via reaction of *H and *CO feasible at room temperature. We report potential-dependent energetics for forming the first C–C bond in CO2RR and find that CO dimerization likely dominates. Finally, we investigate how long-range van der Waals interactions impact our results by comparing to the meta-GGA B97M-rV.
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
科研通AI5应助amy采纳,获得10
1秒前
潇湘飞云发布了新的文献求助10
1秒前
领导范儿应助小凯采纳,获得10
2秒前
搞怪便当完成签到,获得积分10
3秒前
冷酷的新梅完成签到,获得积分10
3秒前
朴灿烈老婆应助Hoodie采纳,获得20
3秒前
lulu发布了新的文献求助10
5秒前
唠叨的冷霜完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
NexusExplorer应助dgdt2787采纳,获得10
6秒前
记号完成签到,获得积分10
6秒前
Ava应助不能吃糖的橙子采纳,获得10
7秒前
7秒前
一与余发布了新的文献求助10
8秒前
Jaystar完成签到,获得积分10
9秒前
研友_8KXkJL完成签到 ,获得积分10
9秒前
聆听雨完成签到,获得积分10
10秒前
鸭鸭发布了新的文献求助10
11秒前
危机的酒窝完成签到,获得积分10
12秒前
看见了紫荆花完成签到 ,获得积分10
12秒前
石头发布了新的文献求助10
12秒前
amy完成签到,获得积分10
13秒前
找文献呢发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
Jackson完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI5应助吕小布采纳,获得10
17秒前
枫叶完成签到 ,获得积分10
18秒前
jinyi完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
英姑应助Jupiter采纳,获得10
20秒前
20秒前
穆奕完成签到 ,获得积分10
21秒前
11完成签到 ,获得积分10
21秒前
Vicky完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
23秒前
zuoqi2333完成签到,获得积分10
24秒前
jjj完成签到,获得积分10
24秒前
一与余完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 800
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
Virulence Mechanisms of Plant-Pathogenic Bacteria 500
白土三平研究 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 3557704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3132800
关于积分的说明 9399266
捐赠科研通 2832918
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1557150
邀请新用户注册赠送积分活动 727095
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 716191