Selective CO2 Reduction to Ethylene Mediated by Adaptive Small‐molecule Engineering of Copper‐based Electrocatalysts

催化作用 还原(数学) 分子 乙烯 化学 材料科学 化学工程 纳米技术 组合化学 冶金 有机化学 工程类 几何学 数学
作者
Shenghua Chen,Chengliang Ye,Ziwei Wang,Peng Li,Wenjun Jiang,Zechao Zhuang,Jiexin Zhu,Xiaobo Zheng,Shahid Zaman,Honghui Ou,Lei Lv,Lin Tan,Yaqiong Su,Jiang Ouyang,Dingsheng Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (50) 被引量:39
标识
DOI:10.1002/anie.202315621
摘要

Electrochemical CO2 reduction reaction (CO2 RR) over Cu catalysts exhibits enormous potential for efficiently converting CO2 to ethylene (C2 H4 ). However, achieving high C2 H4 selectivity remains a considerable challenge due to the propensity of Cu catalysts to undergo structural reconstruction during CO2 RR. Herein, we report an in situ molecule modification strategy that involves tannic acid (TA) molecules adaptive regulating the reconstruction of a Cu-based material to a pathway that facilitates CO2 reduction to C2 H4 products. An excellent Faraday efficiency (FE) of 63.6 % on C2 H4 with a current density of 497.2 mA cm-2 in flow cell was achieved, about 6.5 times higher than the pristine Cu catalyst which mainly produce CH4 . The in situ X-ray absorption spectroscopy and Raman studies reveal that the hydroxyl group in TA stabilizes Cuδ+ during the CO2 RR. Furthermore, theoretical calculations demonstrate that the Cuδ+ /Cu0 interfaces lower the activation energy barrier for *CO dimerization, and hydroxyl species stabilize the *COH intermediate via hydrogen bonding, thereby promoting C2 H4 production. Such molecule engineering modulated electronic structure provides a promising strategy to achieve highly selective CO2 reduction to value-added chemicals.
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
Ssyong发布了新的文献求助10
2秒前
Jasper应助piahui采纳,获得10
2秒前
Yangyang完成签到,获得积分0
2秒前
fwt发布了新的文献求助10
2秒前
Xu完成签到 ,获得积分10
3秒前
隐形曼青应助喜悦的寄云采纳,获得10
3秒前
4秒前
zwenng发布了新的文献求助10
4秒前
yu完成签到,获得积分10
5秒前
eyeland完成签到 ,获得积分20
5秒前
5秒前
嗷嗷嗷完成签到 ,获得积分10
6秒前
杪123发布了新的文献求助10
7秒前
超级的鞅完成签到,获得积分10
7秒前
沉默不评发布了新的文献求助30
8秒前
JxJ完成签到,获得积分10
8秒前
Yasmine完成签到,获得积分10
9秒前
归仔发布了新的文献求助10
9秒前
思源应助就好采纳,获得10
9秒前
10秒前
12秒前
忧心的问梅完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
deanna发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
doo完成签到,获得积分10
14秒前
charmer发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
华仔应助沉默不评采纳,获得10
16秒前
16秒前
赘婿应助女神金采纳,获得10
16秒前
adamchris发布了新的文献求助10
17秒前
打工科研发布了新的文献求助10
17秒前
烟花应助归仔采纳,获得10
18秒前
就好完成签到,获得积分10
19秒前
星辰大海应助Zn采纳,获得10
20秒前
YYY发布了新的文献求助10
21秒前
大意的酸奶应助饕餮采纳,获得50
21秒前
22秒前
白潇潇发布了新的文献求助10
22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 3143800
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2795380
关于积分的说明 7814911
捐赠科研通 2451437
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1304477
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627231
版权声明 601419