p–d Orbital Hybridization Induced by p-Block Metal-Doped Cu Promotes the Formation of C2+ Products in Ampere-Level CO2 Electroreduction

化学 催化作用 法拉第效率 电化学 电催化剂 电解 金属 电流密度 电极 交换电流密度 无机化学 纳米技术 物理化学 有机化学 电解质 材料科学 物理 量子力学 塔菲尔方程
作者
Pengsong Li,Jiahui Bi,Jiyuan Liu,Yong Wang,Xinchen Kang,Xiaofu Sun,Jianling Zhang,Zhimin Liu,Qinggong Zhu,Buxing Han
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (8): 4675-4682 被引量:168
标识
DOI:10.1021/jacs.2c12743
摘要

Large-current electrolysis of CO2 to multi-carbon (C2+) products is critical to realize the industrial application of CO2 conversion. However, the poor binding strength of *CO intermediates on the catalyst surface induces multiple competing pathways, which hinder the C2+ production. Herein, we report that p-d orbital hybridization induced by Ga-doped Cu (CuGa) could promote efficient CO2 electrocatalysis to C2+ products at ampere-level current density. It was found that CuGa exhibited the highest C2+ productivity with a remarkable Faradaic efficiency (FE) of 81.5% at a current density of 0.9 A/cm2, and the potential at such a high current density was -1.07 V versus reversible hydrogen electrode. At 1.1 A/cm2, the catalyst still maintained a high C2+ productivity with an FE of 76.9%. Experimental and theoretical studies indicated that the excellent performance of CuGa results from the p-d hybridization of Cu and Ga, which not only enriches reactive sites but also enhances the binding strength of the *CO intermediate and facilitates C-C coupling. The p-d hybridization strategy can be extended to other p-block metal-doped Cu catalysts, such as CuAl and CuGe, to boost CO2 electroreduction for C2+ production. As far as we know, this is the first work to promote electrochemical CO2 reduction reaction to generate the C2+ product by p-d orbital hybridization interaction using a p-block metal-doped Cu catalyst.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
风云发布了新的文献求助10
刚刚
要减肥发布了新的文献求助10
刚刚
zyn发布了新的文献求助10
刚刚
Lucas应助NJSGSKL采纳,获得10
2秒前
4秒前
传奇3应助WangXiaoze采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
科目三应助kuokyt采纳,获得10
8秒前
baba小天后发布了新的文献求助10
8秒前
穆晴筱筱发布了新的文献求助10
9秒前
丘比特应助休休采纳,获得20
10秒前
然大宝发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
哈哈哈哈完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
积极觅海完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
zhangmeimei发布了新的文献求助10
17秒前
YJJ发布了新的文献求助10
17秒前
方方发布了新的文献求助10
17秒前
松思完成签到,获得积分20
19秒前
流觞曲水发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
FashionBoy应助研友_Z1WrgL采纳,获得10
22秒前
cgsatm发布了新的文献求助10
24秒前
scxl2000完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3976253
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3520405
关于积分的说明 11203301
捐赠科研通 3257028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798589
邀请新用户注册赠送积分活动 877755
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806521