Site-selective protonation enables efficient carbon monoxide electroreduction to acetate

法拉第效率 质子化 催化作用 化学 电合成 选择性 醋酸甲酯 一氧化碳 无机化学 化学工程 电极 有机化学 电解质 离子 电化学 物理化学 工程类
作者
Xinyue Wang,Yuanjun Chen,Feng Li,Rui Kai Miao,Jianan Erick Huang,Zilin Zhao,Xiaoyan Li,Roham Dorakhan,Senlin Chu,Jinhong Wu,Sixing Zheng,Weiyan Ni,Dong Ha Kim,Sungjin Park,Yongxiang Liang,Adnan Ozden,Pengfei Ou,Yang Hou,David Sinton,Edward H. Sargent
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1): 616-616 被引量:57
标识
DOI:10.1038/s41467-024-44727-z
摘要

Abstract Electrosynthesis of acetate from CO offers the prospect of a low-carbon-intensity route to this valuable chemical––but only once sufficient selectivity, reaction rate and stability are realized. It is a high priority to achieve the protonation of the relevant intermediates in a controlled fashion, and to achieve this while suppressing the competing hydrogen evolution reaction (HER) and while steering multicarbon (C 2+ ) products to a single valuable product––an example of which is acetate. Here we report interface engineering to achieve solid/liquid/gas triple-phase interface regulation, and we find that it leads to site-selective protonation of intermediates and the preferential stabilization of the ketene intermediates: this, we find, leads to improved selectivity and energy efficiency toward acetate. Once we further tune the catalyst composition and also optimize for interfacial water management, we achieve a cadmium-copper catalyst that shows an acetate Faradaic efficiency (FE) of 75% with ultralow HER (<0.2% H 2 FE) at 150 mA cm −2 . We develop a high-pressure membrane electrode assembly system to increase CO coverage by controlling gas reactant distribution and achieve 86% acetate FE simultaneous with an acetate full-cell energy efficiency (EE) of 32%, the highest energy efficiency reported in direct acetate electrosynthesis.
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
orixero应助JamesYang采纳,获得10
刚刚
1秒前
欣喜安蕾发布了新的文献求助10
1秒前
我是老大应助酷酷幼珊采纳,获得10
2秒前
自信的傲旋完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
旺旺小仙发布了新的文献求助20
3秒前
科研通AI2S应助yytt采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助健忘的夜阑采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
JamesPei应助念安采纳,获得10
5秒前
ZZH完成签到,获得积分10
5秒前
漂亮翅膀完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
shaylie发布了新的文献求助10
6秒前
怕黑若翠完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
bkagyin应助zz采纳,获得10
7秒前
8秒前
記yian完成签到,获得积分10
8秒前
zz完成签到,获得积分10
8秒前
Aprilnine发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
彭于晏应助fmsai采纳,获得10
10秒前
华仔应助匆匆采纳,获得10
10秒前
Damon发布了新的文献求助10
10秒前
魔幻嚓茶完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
赘婿应助多多采纳,获得10
10秒前
11秒前
dorian发布了新的文献求助10
11秒前
果粒橙完成签到 ,获得积分10
11秒前
CodeCraft应助dd采纳,获得10
11秒前
今夜属于雪花月完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
江海完成签到,获得积分20
12秒前
xiaoxue发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 1500
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6010665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7556567
关于积分的说明 16134437
捐赠科研通 5157332
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2762362
邀请新用户注册赠送积分活动 1740942
关于科研通互助平台的介绍 1633458