调节铜催化剂表面分子亲电性以调控电催化二氧化 碳还原选择性

计算机科学
作者
Xianlong Zhou,Jieqiong Shan,Min Zheng,Huan Li,Bao Yu Xia,Yao Zheng
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Nature]
卷期号:67 (6): 1858-1865 被引量:4
标识
DOI:10.1007/s40843-023-2676-y
摘要

Cu is the only transition metal that can achieve electrochemical CO2 reduction (CRR) with the generation of hydrocarbons and oxygenates. However, it is still challenging to regulate CRR selectivity in a broad product distribution on Cu. Here, we selected a series of molecules with varying electrophilicity to modify Cu catalysts that achieve a high CRR selectivity towards either CH4 or C2H4. Theoretical analysis shows that molecular electrophilicity determines catalyst's proton availability, which promotes or inhibits the critical proton-coupled electron transfer (PCET) process in CRR. Consequently, the molecule with low electrophilicity (e.g., 1,2-bis(4-pyridyl)ethane) can facilitate proton transfer to hydro-genate *CO intermediates to generate CH4 with a Faradaic efficiency (FE) of 58.2%, while the molecule with high electrophilicity (e.g., trans-1,2-bis(4-pyridyl)ethylene) can build stronger hydrogen bonds to stabilize *CO for further dimerization, realizing an FE of 65.9% for C2H4. The combination of theoretical computation and in situ spectroscopic characterizations reveal that using molecular electrophilicity can tune catalyst's proton availability, thereby altering its CRR pathway of either *CO hydrogenation or *CO-*CO dimerization. This work provides new understanding of CRR selectivity by tuning the PCET process instead of materials engineering.
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
樱桃猴子应助风趣的傲之采纳,获得20
刚刚
清风完成签到 ,获得积分10
1秒前
洁净之柔完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
看看完成签到 ,获得积分10
2秒前
jjlyy完成签到,获得积分10
4秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
yydssss应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
啊啊啊完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
xigua完成签到,获得积分10
6秒前
熙梓日记应助ppboyindream采纳,获得10
7秒前
雨晴完成签到,获得积分10
8秒前
GU完成签到,获得积分10
8秒前
彩色发布了新的文献求助10
8秒前
自然完成签到,获得积分10
8秒前
Lee完成签到,获得积分10
9秒前
七七完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
先锋老刘001完成签到,获得积分10
11秒前
小王同学完成签到,获得积分10
11秒前
noya仙贝完成签到,获得积分10
12秒前
guojingjing发布了新的文献求助10
12秒前
Wang完成签到,获得积分10
13秒前
啊呜完成签到,获得积分10
13秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
14秒前
cnkly完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
Yolo完成签到,获得积分10
15秒前
音乐起完成签到,获得积分10
15秒前
蛙趣完成签到,获得积分10
16秒前
hyekyo完成签到,获得积分10
16秒前
雨淼99完成签到 ,获得积分10
17秒前
Leif举报半芹求助涉嫌违规
17秒前
云木完成签到 ,获得积分10
17秒前
熙梓日记应助ppboyindream采纳,获得10
18秒前
木木完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
yy完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Impiego dell'associazione acetazolamide/pentossifillina nel trattamento dell'ipoacusia improvvisa idiopatica in pazienti affetti da glaucoma cronico 730
錢鍾書楊絳親友書札 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 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 3294736
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2930628
关于积分的说明 8446718
捐赠科研通 2602922
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1420788
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 660682
邀请新用户注册赠送积分活动 643478