S‐Vacancy‐Induced "Proton Fence Effect" Enables Selectivity Switching Between CH4 and CO in Photo‐Assisted CO2 Electroreduction

围栏(数学) 选择性 空位缺陷 质子 化学 光化学 材料科学 化学物理 结晶学 催化作用 物理 有机化学 核物理学 数学 组合数学
作者
Shengqi Liu,Zhanhu Guo,Zhengyi Li,Song Yang,Dingsheng Wang,Hu Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202506608
摘要

Upcycling CO2 into high‐value C1 products is impressive for achieving carbon neutrality and energy sustainability, while rational modulation of C1 product selectivity is one of the biggest challenges in electrocatalytic CO2 reduction reaction (eCO2RR) due to the competing reaction pathways and thermodynamic limitation. Here, we showcase a ‘proton fence’ strategy enabled by in situ adsorbed *OH on sulfur vacancies (SV) to ultraselectively switch the C1 product between CH4 and CO during CO2RR, with Faraday efficiency of 93.6% and 95.3%, respectively. In situ measurements uncover that the photo‐generated holes counteract Cu2+ electroreduction to retain the intact structure of CuInS2/CuS, while *OH dissociated from water can spontaneously anchor toward SV to hinder the local proton migration, completely circumventing multiproton products. Meanwhile, the preferential desorption of *CO from Cu centers adjacent to the *OH‐anchored SV renders the exclusive formation of CO. In the absence of SV, *CO can be further hydrogenated in a lower free energy/even spontaneously to afford CH4. The proposed proton confinement effect furnishes a promising reference for the selectivity control of eCO2RR, and the photo‐assisted electroreductive protocol demonstrates a paradigm of in situ stabilization of electron‐intolerant catalytic structures.
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
1秒前
顺利玫瑰发布了新的文献求助10
3秒前
SYLH应助笑面客采纳,获得10
5秒前
5秒前
偌佟发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
ssss完成签到,获得积分10
6秒前
小熊发布了新的文献求助20
10秒前
研友_7ZebY8完成签到,获得积分10
11秒前
舒适灵发布了新的文献求助10
11秒前
木心o完成签到,获得积分10
12秒前
lzp完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
搞怪寒烟完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
赫灵竹完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
xuan完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
舒适灵完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
刘育含完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
Lan发布了新的文献求助10
21秒前
星辰大海应助lion_wei采纳,获得10
22秒前
Chelsea发布了新的文献求助30
22秒前
22秒前
22秒前
SYLH应助笑面客采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
Andorchid完成签到,获得积分10
24秒前
Ava应助认真白薇采纳,获得10
25秒前
sure完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
26秒前
27秒前
七七发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 1000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 500
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 3769909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3314951
关于积分的说明 10174263
捐赠科研通 3030202
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1662719
邀请新用户注册赠送积分活动 795068
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 756560