Selectivity of Electrochemical CO2 Reduction toward Ethanol and Ethylene: The Key Role of Surface-Active Hydrogen

化学 选择性 催化作用 氧合物 电化学 溶剂 组合化学 乙烯 电催化剂 溶剂效应 有机化学 电极 物理化学
作者
Yixin Ouyang,Li Shi,Xiaowan Bai,Chongyi Ling,Qiang Li,Jinlan Wang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (23): 15448-15456 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c03797
摘要

Electrochemical reduction offers promise for converting CO2 into a range of hydrocarbons and oxygenates, yet the production of alcohols remains an ongoing challenge. The elusive understanding of the underlying factors governing alcohol selectivity has hindered the optimization of alcohol yields. Herein, we clarify the insight mechanism of enhanced ethanol selectivity over modified copper catalysts via explicit solvent models combined with slow-growth molecular dynamics. The surface-active hydrogen, introduced by guest metals and high-facet atomic arrangements, emerges as a pivotal factor in promoting the kinetics of surface-coupled hydrogenation of intermediates while indirectly inhibiting solvent hydrogenation of intermediates. This intricate interplay unlocks the reaction pathway toward ethanol products. Moreover, the evaluation of hydrogen activity allows rapid screening of a Cu-based catalyst aiming for alcohols, and the qualitative agreement with available experimental results, in turn, confirms the rationality of the mechanism. This study discloses that promoting surface-coupled hydrogenation and suppressing solvent hydrogenation are two fundamental strategies to improve alcohol selectivity, which provides insights into the design of catalytic systems for electrochemical CO2 reduction with desired products.
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
1秒前
1秒前
wang发布了新的文献求助10
2秒前
orixero应助shadowj1020采纳,获得10
2秒前
白鹭发布了新的文献求助10
2秒前
默默的奇迹完成签到,获得积分20
3秒前
xxfsx应助enen采纳,获得10
3秒前
4秒前
hhh完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
小婷发布了新的文献求助10
4秒前
XinG完成签到,获得积分10
5秒前
pcr163应助Unlung采纳,获得200
5秒前
6秒前
anders完成签到 ,获得积分10
7秒前
wins完成签到,获得积分10
7秒前
zzh发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI5应助周杰采纳,获得30
7秒前
怎么又困了完成签到,获得积分10
8秒前
霸气若男发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
10秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Hydrothermal Circulation and Seawater Chemistry: Links and Feedbacks 1200
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Risankizumab Versus Ustekinumab For Patients with Moderate to Severe Crohn's Disease: Results from the Phase 3B SEQUENCE Study 600
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5153679
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4349269
关于积分的说明 13541565
捐赠科研通 4191976
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2299237
邀请新用户注册赠送积分活动 1299236
关于科研通互助平台的介绍 1244260