Electrochemical CO2-to-ethylene conversion on polyamine-incorporated Cu electrodes

电极 电化学 法拉第效率 乙烯 选择性 多胺 可逆氢电极 材料科学 化学工程 电催化剂 无机化学 化学 工作电极 有机化学 生物化学 催化作用 工程类 物理化学
作者
Xinyi Chen,Junfeng Chen,Nawal M. Alghoraibi,Danielle A. Henckel,Ruixian Zhang,Uzoma O. Nwabara,Kenneth E. Madsen,Paul J. A. Kenis,Steven C. Zimmerman,Andrew A. Gewirth
出处
期刊:Nature Catalysis [Springer Nature]
卷期号:4 (1): 20-27 被引量:399
标识
DOI:10.1038/s41929-020-00547-0
摘要

Electrochemical conversion of CO2 into value-added chemicals holds promise to enable the transition to carbon neutrality. Enhancing selectivity for a specific hydrocarbon product is challenging, however, due to numerous possible reaction pathways of CO2 electroreduction. Here we present a Cu–polyamine hybrid catalyst, developed through co-electroplating, that significantly increases the selectivity for ethylene production. The Faradaic efficiency for ethylene production is 87% ± 3% at −0.47 V versus reversible hydrogen electrode, with full-cell energetic efficiency reaching 50% ± 2%. Raman measurements indicate that the polyamine entrained on the Cu electrode results in higher surface pH, higher CO content and higher stabilization of intermediates compared with entrainment of additives containing little or no amine functionality. More broadly, this work shows that polymer incorporation can alter surface reactivity and lead to enhanced product selectivity at high current densities. Electrochemical conversion of CO2 into value-added chemicals holds promise to enable the transition to carbon neutrality, but enhancing the selectivity toward a specific hydrocarbon product remains a challenging task. Now, the authors present a Cu–polyamine hybrid catalyst that achieves Faradaic efficiency of 87% for ethylene and full-cell energy efficiency of 50%.
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
张张完成签到,获得积分20
1秒前
彭云峰发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
栗子鱼完成签到,获得积分10
2秒前
完美世界应助Cancey采纳,获得10
3秒前
陈颖完成签到,获得积分10
3秒前
所所应助xuhongbo采纳,获得10
4秒前
5秒前
阳光冰颜完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
隐形曼青应助彭云峰采纳,获得10
8秒前
儒雅颜完成签到,获得积分10
8秒前
大大怪完成签到 ,获得积分10
8秒前
heartsooo完成签到,获得积分10
9秒前
高贵的夜南完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
10秒前
谨慎的映寒给燕南大厨子的求助进行了留言
10秒前
12秒前
明理土豆关注了科研通微信公众号
13秒前
碧蓝安露发布了新的文献求助10
15秒前
CYL07完成签到 ,获得积分10
16秒前
Owen应助YI点半的飞机场采纳,获得10
17秒前
Li完成签到,获得积分10
18秒前
asdfqwer应助heartsooo采纳,获得10
19秒前
21秒前
Qsss完成签到,获得积分10
23秒前
小情绪完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
陶军辉发布了新的文献求助10
25秒前
邵竺发布了新的文献求助10
29秒前
乐乐乐乐乐乐应助陶军辉采纳,获得10
31秒前
Rashalin完成签到,获得积分10
31秒前
碧蓝安露完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
天天快乐应助希勤采纳,获得10
32秒前
领导范儿应助饼饼采纳,获得10
32秒前
坚强亦丝应助小小杜采纳,获得10
33秒前
伶俐的高烽完成签到 ,获得积分10
33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
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3134943
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785901
关于积分的说明 7774393
捐赠科研通 2441736
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298162
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625079
版权声明 600825