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
玉郁郁发布了新的文献求助10
刚刚
Jeff完成签到,获得积分20
1秒前
好好学习完成签到 ,获得积分10
1秒前
zheyu完成签到,获得积分10
1秒前
瓜兵是官爷完成签到,获得积分10
2秒前
wf完成签到,获得积分10
2秒前
自由的蛋挞完成签到,获得积分10
2秒前
震动的晓凡完成签到,获得积分20
2秒前
Pengcheng完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
冯宇完成签到,获得积分10
3秒前
x_x完成签到,获得积分10
4秒前
梅花鹿完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
冰凝完成签到,获得积分10
5秒前
啦哈啦哈啦完成签到,获得积分10
5秒前
二十八完成签到 ,获得积分10
5秒前
黄紫红蓝完成签到,获得积分10
5秒前
冰冷天蝎座完成签到,获得积分10
5秒前
Nora完成签到 ,获得积分10
6秒前
天阳完成签到,获得积分10
6秒前
子叶叶子完成签到,获得积分10
6秒前
紫苏完成签到,获得积分10
6秒前
todo完成签到,获得积分10
7秒前
提米佳发布了新的文献求助10
7秒前
lcy完成签到,获得积分10
7秒前
皑似山上雪完成签到,获得积分10
7秒前
AbeleChuang完成签到,获得积分10
8秒前
dcx完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
知了完成签到,获得积分10
8秒前
keyana25完成签到,获得积分10
8秒前
1394980266完成签到,获得积分10
8秒前
执着期待完成签到 ,获得积分10
8秒前
cesar完成签到,获得积分10
9秒前
卡布达完成签到,获得积分10
9秒前
cxjie320完成签到,获得积分10
9秒前
殷勤的梦秋完成签到,获得积分10
10秒前
CC完成签到 ,获得积分10
10秒前
小女子常戚戚完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 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 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
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 4009044
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548827
关于积分的说明 11300025
捐赠科研通 3283345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810345
邀请新用户注册赠送积分活动 886115
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811259