In situ reconstruction of Bi nanoparticles confined within 3D nanoporous Cu to boost CO2 electroreduction

材料科学 法拉第效率 纳米孔 格式化 催化作用 纳米颗粒 可逆氢电极 吸附 电化学 密度泛函理论 氧化还原 化学工程 纳米技术 电极 无机化学 化学物理 物理化学 计算化学 冶金 有机化学 工作电极 工程类 化学
作者
Qiuyu Zhao,Jing Wang,Yan Zhuang,Lei Gong,Wei‐Ning Zhang,Weiliu Fan,Zhen Lu,Yongzheng Zhang,Takeshi Fujita,Ping Zhang,Qi‐Kun Xue
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Science+Business Media]
卷期号:67 (3): 796-803 被引量:5
标识
DOI:10.1007/s40843-023-2753-4
摘要

Due to the low efficiency of a single metal Bi in the CO2 reduction reaction (CO2RR) to formates, enhancing the conductivity and yield through surface engineered composites is an alluring approach. In this study, we reconstruct Bi nanoparticles in situ growth in 3D nanoporous copper structures. Benefiting from the 3D nanoporous conductive network and the strong interaction between Cu and Bi, the Fermi level becomes shifted upward and the resulting Bi@np-Cu displays a surprising CO2RR performance. Bi@np-Cu demonstrates a formate faradaic efficiency of 97.7% at a potential of −0.97 V vs. reversible hydrogen electrode with a remarkable current density of 82 mA cm−2. Importantly, this catalyst also has a faradaic efficiency of more than 90% for a continuous CO2RR of 40 h. Density function theory calculations reveal that np-Cu effectively modulates the electronic states of Bi, optimizing the intermediate adsorption energy and leading to increased intrinsic activity of Bi. This study provides a novel perspective on the applications of nanoporous metals in catalysis.
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
思维隋发布了新的文献求助10
2秒前
kaneki发布了新的文献求助10
3秒前
淡然冬灵发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
正直的鸿完成签到,获得积分10
4秒前
小马甲应助焱曦采纳,获得10
5秒前
CodeCraft应助Dr. LJ采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助满意的世界采纳,获得10
5秒前
在水一方应助QYPANG采纳,获得10
6秒前
panda完成签到,获得积分10
6秒前
科研达人发布了新的文献求助10
6秒前
Pikno123发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
正直的鸿发布了新的文献求助10
8秒前
研友_VZG7GZ应助活泼万言采纳,获得10
8秒前
lzm完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
深情安青应助霜之哀伤采纳,获得20
14秒前
perper发布了新的文献求助10
14秒前
大个应助南方姑娘采纳,获得10
15秒前
李爱国应助lzm采纳,获得10
15秒前
脑洞疼应助糊涂的黑米采纳,获得10
17秒前
20秒前
22秒前
23秒前
思源应助瓶盖采纳,获得10
25秒前
疑问发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
yx_cheng应助马旭辉采纳,获得10
30秒前
霜之哀伤发布了新的文献求助20
30秒前
无限的妙菡完成签到 ,获得积分10
32秒前
南方姑娘发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
美丽的依霜完成签到 ,获得积分10
34秒前
34秒前
科研通AI5应助唠叨的严青采纳,获得10
35秒前
威武皮带完成签到,获得积分10
37秒前
11发布了新的文献求助10
39秒前
Rondab应助马旭辉采纳,获得10
40秒前
辰昜完成签到 ,获得积分10
43秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
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 3993004
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533831
关于积分的说明 11263946
捐赠科研通 3273597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806129
邀请新用户注册赠送积分活动 882968
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809629