Polymer Modification Strategy to Modulate Reaction Microenvironment for Enhanced CO2 Electroreduction to Ethylene

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作者
Ting Deng,Shuaiqiang Jia,Chunjun Chen,Jiapeng Jiao,Xiaohong Chen,Cheng Xue,Wei Xia,Xueqing Xing,Qinggong Zhu,Haihong Wu,Mingyuan He,Buxing Han
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (2) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/anie.202313796
摘要

Abstract Modulation of the microenvironment on the electrode surface is one of the effective means to improve the efficiency of electrocatalytic carbon dioxide reduction (eCO 2 RR). To achieve high conversion rates, the phase boundary at the electrode surface should be finely controlled to overcome the limitation of CO 2 solubility in the aqueous electrolyte. Herein, we developed a simple and efficient method to structure electrocatalyst with a superhydrophobic surface microenvironment by one‐step co‐electrodeposition of Cu and polytetrafluoroethylene (PTFE) on carbon paper. The super‐hydrophobic Cu‐based electrode displayed a high ethylene (C 2 H 4 ) selectivity with a Faraday efficiency (FE) of 67.3 % at −1.25 V vs. reversible hydrogen electrode (RHE) in an H‐type cell, which is 2.5 times higher than a regular Cu electrode without PTFE. By using PTFE as a surface modifier, the activity of eCO 2 RR is enhanced and water (proton) adsorption is inhibited. This strategy has the potential to be applied to other gas‐conversion electrocatalysts.
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