Exploring mesoscopic mass transport effects on electrocatalytic selectivity

介观物理学 选择性 电解质 电化学 电催化剂 大规模运输 化学物理 交换电流密度 材料科学 纳米技术 电极 化学 工程物理 物理 物理化学 催化作用 有机化学 量子力学 塔菲尔方程
作者
Hendrik H. Heenen,Hemanth Somarajan Pillai,Karsten Reuter,Vanessa Jane Bukas
出处
期刊:Nature Catalysis [Springer Nature]
标识
DOI:10.1038/s41929-024-01177-6
摘要

Abstract Electrocatalytic selectivity is often discussed at the atomic level on the basis of the active site, while ignoring more subtle effects of mesoscopic mass transport. Here we show how transport controls selectivity through the exchange of surface-bound reaction intermediates between the electrode and bulk electrolyte. We argue that the arising kinetic competition changes with the catalyst’s surface area and can become relevant for technologically important reactions including, for example, different products during the electrochemical CO 2 reduction on Cu-based catalysts. Combining microkinetic and transport modelling in a multi-scale approach, we specifically explore and quantify this effect for various showcase examples in the experimental literature. Despite its simplicity, our model correctly reproduces selectivity trends with respect to catalyst roughness on all meso-, micro- and atomic scales. The resulting insight provides an alternative or, at least, complementary explanation to changes in electrocatalytic selectivity that have otherwise been attributed to nano-structuring of active sites or electronic effects due to doping or alloying.
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
汉堡包应助光芒万丈采纳,获得10
刚刚
科研发布了新的文献求助100
1秒前
showitt发布了新的文献求助10
2秒前
Z_Z完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
KYTZL发布了新的文献求助10
4秒前
zhanks发布了新的文献求助10
7秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Owen应助中中采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
14秒前
echo完成签到,获得积分10
16秒前
KYTZL完成签到,获得积分10
17秒前
CCC发布了新的文献求助10
18秒前
许峰完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
犹豫溪灵完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
中中发布了新的文献求助10
26秒前
空白幻想丶完成签到,获得积分10
26秒前
xzy998应助张朝程采纳,获得10
26秒前
犹豫溪灵发布了新的文献求助10
28秒前
香蕉饼干完成签到,获得积分10
28秒前
前寒武完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
壹号完成签到,获得积分10
30秒前
潇潇暮雨发布了新的文献求助20
31秒前
32秒前
陈权完成签到 ,获得积分10
32秒前
yuuu发布了新的文献求助10
36秒前
CCC完成签到,获得积分20
38秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 800
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
Retention of title in secured transactions law from a creditor's perspective: A comparative analysis of selected (non-)functional approaches 500
"Sixth plenary session of the Eighth Central Committee of the Communist Party of China" 400
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 3055401
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2712227
关于积分的说明 7430195
捐赠科研通 2357037
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1248528
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 606737
版权声明 596093