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
QhL完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
情怀应助maodoujie采纳,获得10
刚刚
Auh发布了新的文献求助10
刚刚
1112关注了科研通微信公众号
1秒前
大模型应助ccc采纳,获得10
1秒前
tuyfytjt发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
va发布了新的文献求助10
2秒前
勤奋高丽发布了新的文献求助10
2秒前
qing1245发布了新的文献求助10
2秒前
笨笨秋白发布了新的文献求助10
2秒前
Owen应助xzp采纳,获得10
3秒前
3秒前
YU发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
JABBA发布了新的文献求助10
4秒前
CipherSage应助hjjjjj1采纳,获得10
4秒前
大力云朵发布了新的文献求助10
4秒前
含糊的幼旋完成签到,获得积分10
4秒前
丘比特应助火星上大白菜采纳,获得10
4秒前
zhang完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
supwow发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
槿荣完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
动听千风发布了新的文献求助10
7秒前
momo完成签到,获得积分10
7秒前
小龙虾完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6应助tinghai86采纳,获得10
7秒前
段段发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
tuyfytjt完成签到,获得积分20
8秒前
liu完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
lyy发布了新的文献求助10
8秒前
星夜吹笛牛上完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4576354
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3995613
关于积分的说明 12369373
捐赠科研通 3669547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2022294
邀请新用户注册赠送积分活动 1056342
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 943562