The Functionality of Surface Hydroxy Groups on the Selectivity and Activity of Carbon Dioxide Reduction over Cuprous Oxide in Aqueous Solutions

催化作用 水溶液 化学 氧化物 密度泛函理论 无机化学 二氧化碳电化学还原 吸附 八面体 选择性 二氧化碳 光化学 计算化学 物理化学 一氧化碳 结晶学 有机化学 晶体结构
作者
Piaoping Yang,Zhi‐Jian Zhao,Xiaoxia Chang,Rentao Mu,Shenjun Zha,Gong Zhang,Jinlong Gong
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:57 (26): 7724-7728 被引量:88
标识
DOI:10.1002/anie.201801463
摘要

Carbon dioxide (CO2 ) reduction in aqueous solutions is an attractive strategy for carbon capture and utilization. Cuprous oxide (Cu2 O) is a promising catalyst for CO2 reduction as it can convert CO2 into valuable hydrocarbons and suppress the side hydrogen evolution reaction (HER). However, the nature of the active sites in Cu2 O remains under debate because of the complex surface structure of Cu2 O under reducing conditions, leading to limited guidance in designing improved Cu2 O catalysts. This paper describes the functionality of surface-bonded hydroxy groups on partially reduced Cu2 O(111) for the CO2 reduction reaction (CO2 RR) by combined density functional theory (DFT) calculations and experimental studies. We find that the surface hydroxy groups play a crucial role in the CO2 RR and HER, and a moderate coverage of hydroxy groups is optimal for promotion of the CO2 RR and suppression of the HER simultaneously. Electronic structure analysis indicates that the charge transfer from hydroxy groups to coordination-unsaturated Cu (CuCUS ) sites stabilizes surface-adsorbed COOH*, which is a key intermediate during the CO2 RR. Moreover, the CO2 RR was evaluated over Cu2 O octahedral catalysts with {111} facets and different surface coverages of hydroxy groups, which demonstrates that Cu2 O octahedra with moderate coverage of hydroxy groups can indeed enhance the CO2 RR and suppress the HER.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
auraLyV完成签到,获得积分10
刚刚
在水一方应助BYN采纳,获得10
3秒前
5秒前
5秒前
taoze发布了新的文献求助10
5秒前
无奈的从梦完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
sunw完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
djbj2022发布了新的文献求助10
11秒前
程未央_12发布了新的文献求助10
11秒前
dagongren发布了新的文献求助10
11秒前
赵焱峥完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
超神完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
taoze完成签到,获得积分10
14秒前
JamesPei应助想玩命减肥采纳,获得10
15秒前
米娅发布了新的文献求助10
17秒前
静心安逸完成签到,获得积分20
20秒前
桐桐应助开始游戏55采纳,获得10
20秒前
21秒前
今后应助dagongren采纳,获得10
23秒前
小二郎应助Jay采纳,获得10
25秒前
25秒前
26秒前
27秒前
28秒前
29秒前
LL发布了新的文献求助10
29秒前
Frank应助miqiqi采纳,获得10
29秒前
隐形曼青应助哈哈哈哈哈采纳,获得10
30秒前
oyu发布了新的文献求助10
30秒前
ding应助小肥杨采纳,获得10
31秒前
32秒前
BYN发布了新的文献求助10
32秒前
jiang关注了科研通微信公众号
33秒前
小二郎应助欣喜战斗机采纳,获得10
33秒前
小马甲应助酶没美镁采纳,获得30
34秒前
LL完成签到,获得积分10
36秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 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 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3170264
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821489
关于积分的说明 7934302
捐赠科研通 2481692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322076
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633463
版权声明 602595