Long‐Range Confinement‐Driven Enrichment of Surface Oxygen‐Relevant Species Promotes C−C Electrocoupling in CO2 Reduction

材料科学 吸附 催化作用 氧气 介孔材料 化学工程 氧化物 表面工程 纳米技术 析氧 化学物理 物理化学 电化学 化学 电极 有机化学 工程类 冶金
作者
Fuping Pan,Xinyi Duan,Lingzhe Fang,Haoyang Li,Zhen Xu,Yu Wang,Teng Wang,Tao Li,Zhiyao Duan,Kai‐Jie Chen
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (7) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/aenm.202303118
摘要

Abstract CO 2 reduction is a highly attractive route to transform CO 2 into useful feedstocks, of which C 2 products are more desired than C 1 , yet face high kinetic barriers of C−C electrocoupling. Here, the engineering of pore‐enabled local confinement reaction environments is reported for tuning the enrichment of surface‐adsorbed oxygen‐relevant species and the establishment of their pronounced benefits in promoting C−C coupling over oxide‐derived Cu‐based catalysts. A new approach of utilizing the microphase separation of a block copolymer is developed to fabricate bicontinuous mesoporous CuO nanofibers (CuO‐BPNF). The enhanced confinement from long‐range mesochannels enables the adsorption of OH ad /O ad on the Cu surface at a wide negative potential range of −0.7 – −1.3 V in CO 2 reduction, which cannot be achieved over conventional deficient and short‐range pores. Constant‐potential DFT calculations reveal that the surface‐bound oxygen species weakens *CO affinity with the Cu (111) surface and lowers the kinetic barriers for both *CO−CO dimerization and *CO hydrogenation to enable *CO−CHO coupling. Accordingly, a CO 2 ‐to‐C 2 Faradaic efficiency of 74.7% over CuO‐BPNF is shown, significantly larger than counterparts with conventional pores. This work offers a general design principle of confinement engineering to manage the adsorption of reactive species for steering reaction pathways in interfacial 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
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
刚刚
优雅的念真完成签到,获得积分10
刚刚
Lin发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
坚强板凳应助CC采纳,获得10
4秒前
zoey发布了新的文献求助10
5秒前
又晴应助dudu10000采纳,获得30
5秒前
无聊的亿先完成签到,获得积分10
6秒前
Yuan88发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
大肥羊发布了新的文献求助10
8秒前
蹄子完成签到,获得积分10
8秒前
缓慢的访枫完成签到 ,获得积分10
8秒前
可可西里完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI5应助Candice采纳,获得10
9秒前
小蘑菇应助卡卡西采纳,获得10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
luxx发布了新的文献求助10
14秒前
jj158发布了新的文献求助10
15秒前
春日桃桃发布了新的文献求助10
16秒前
xixixi完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
leon发布了新的文献求助10
17秒前
wanci应助55155255采纳,获得10
18秒前
今后应助sjh采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
充电宝应助金屋藏娇采纳,获得10
20秒前
Candice发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
歪方橘完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
Comprehensive Supramolecular Chemistry II 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
A mandible of Pliosaurus brachyspondylus (Reptilia, Sauropterygia) from the Kimmeridgian of the Boulonnais (France) 300
Avialinguistics:The Study of Language for Aviation Purposes 270
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 3683455
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3234796
关于积分的说明 9816742
捐赠科研通 2946423
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1615586
邀请新用户注册赠送积分活动 763049
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 737643