Cadmium-based metal−organic frameworks for high-performance electrochemical CO2 reduction to CO over wide potential range

电催化剂 可逆氢电极 电化学 法拉第效率 电解质 材料科学 电极 催化作用 化学工程 金属有机骨架 气体扩散电极 标准氢电极 化学 纳米技术 无机化学 工作电极 物理化学 生物化学 工程类 吸附
作者
Xin Li,Song Hong,Leiduan Hao,Zhenyu Sun
出处
期刊:Chinese Journal of Chemical Engineering [Elsevier BV]
卷期号:43: 143-151 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.cjche.2021.10.013
摘要

Electrochemical CO2 reduction (ECR) powered by renewable energy sources provides a sustainable avenue to producing carbon–neutral fuels and chemicals. The design and development of high performance, cost-effective, and stable catalysts for ECR remain a focus of intense research. Here, we report a novel electrocatalyst, two-dimensional cadmium-based 1,4-benzenedicarboxylate metal–organic frameworks (Cd-BDC MOFs) which can effectively convert CO2 to CO with a faradaic efficiency (FE) of more than 80.0% over the voltage range between −0.9 and −1.1 V (versus reversible hydrogen electrode, vs. RHE) in 0.1 mol·L−1 CO2-saturated KHCO3 solution with an H-type cell, reaching up to 88.9% at −1.0 V (vs. RHE). The performance outperforms commercial CdO and many other MOF-based materials demonstrated in prior literature. The catalytic property can be readily tuned by manipulating synthesis conditions as well as electrolyte type. Especially, high CO FEs exceeding 90.0% can be attained on the Cd-BDC electrode at potentials ranging from −0.16 to −1.06 V (vs. RHE) in 0.5 mol·L−1 KHCO3 solution by using a gas diffusion electrode cell system. The maximum CO FE approaches ∼97.6% at −0.26 V (vs. RHE) and the CO partial geometric current density is as high as about 108.1 mA · cm−2 at −1.1 V (vs. RHE). This work offers an efficient, low cost, and alternative electrocatalyst for CO2 transformation.
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
旧辞发布了新的文献求助10
1秒前
完美世界应助小黄采纳,获得10
4秒前
7秒前
9秒前
学好英语完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
14秒前
Sss发布了新的文献求助10
16秒前
CipherSage应助文静的颖采纳,获得10
17秒前
19秒前
欲望被鬼应助小小小新采纳,获得20
21秒前
SIDEsss应助清爽安南采纳,获得10
22秒前
科研通AI2S应助salamu采纳,获得10
22秒前
小马发布了新的文献求助20
23秒前
27秒前
30秒前
高高完成签到,获得积分10
31秒前
文静的颖发布了新的文献求助10
34秒前
salamu发布了新的文献求助10
35秒前
WWW完成签到,获得积分10
35秒前
万灵竹完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
万灵竹发布了新的文献求助10
38秒前
39秒前
hui完成签到,获得积分10
43秒前
顾矜应助舒心的诗云采纳,获得10
44秒前
45秒前
46秒前
守仁则阳明完成签到 ,获得积分10
48秒前
49秒前
Twistzzh完成签到 ,获得积分10
49秒前
Huobol完成签到,获得积分10
49秒前
yao发布了新的文献求助10
51秒前
sududa66完成签到,获得积分10
52秒前
潘啊潘完成签到 ,获得积分10
53秒前
53秒前
hui发布了新的文献求助10
54秒前
小黄发布了新的文献求助10
54秒前
中岛悠斗完成签到,获得积分10
54秒前
钱念波发布了新的文献求助10
55秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Introduction to Comparative Public Administration Administrative Systems and Reforms in Europe, Third Edition 3rd edition 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 360
THE STRUCTURES OF 'SHR' AND 'YOU' IN MANDARIN CHINESE 320
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3762811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3307233
关于积分的说明 10139195
捐赠科研通 3022354
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1659083
邀请新用户注册赠送积分活动 792343
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 754905