Highly Selective CO2 Electroreduction to C2H4 Using a Metal–Organic Framework with Dual Active Sites

化学 电化学 电催化剂 法拉第效率 金属 物理化学 电极 有机化学
作者
Xiaofeng Qiu,Haolin Zhu,Jia‐Run Huang,Pei‐Qin Liao,Xiao‐Ming Chen
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (19): 7242-7246 被引量:369
标识
DOI:10.1021/jacs.1c01466
摘要

Conversion from CO2 to C2H4 is important for the development of energy and the environment, but the high energy barrier of hydrogenation of the *CO intermediate and C–C coupling step tend to result in C1 compounds as the main product and thus restrict the generation of C2H4. Here, we report a metal–organic framework (denoted as PcCu-Cu-O), composed of 2,3,9,10,16,17,23,24-octahydroxyphthalo-cyaninato)copper(II) (PcCu-(OH)8) ligands and the square-planar CuO4 nodes, as the electrocatalyst for CO2 to C2H4. Compared with the discrete molecular copper-phthalocyanine (Faradaic efficiency (FE) of C2H4 = 25%), PcCu-Cu-O exhibits much higher performance for electrocatalytic reduction of CO2 to C2H4 with a FE of 50(1)% and a current density of 7.3 mA cm–2 at the potential of −1.2 V vs RHE in 0.1 M KHCO3 solution, representing the best performance reported to date. In-situ infrared spectroscopy and control experiments suggested that the enhanced electrochemical performance may be ascribed to the synergistic effect between the CuPc unit and the CuO4 unit, namely the CO on the CO-producing site (CuO4 site) can efficiently migrate and dimerize with the *CO intermediate adsorbed on the C2H4-producing site (CuPc), giving a lower C–C dimerization energy barrier.
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
Akim应助寒冷的奇异果采纳,获得10
刚刚
汉堡包应助rui采纳,获得10
1秒前
2秒前
YY完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
zhu发布了新的文献求助10
2秒前
赘婿应助刻苦听寒采纳,获得10
3秒前
3秒前
英俊的铭应助牛马采纳,获得10
3秒前
minorcold完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
hys发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
朴素的月光完成签到,获得积分10
5秒前
AQ完成签到,获得积分10
5秒前
钩子89发布了新的文献求助10
6秒前
1351567822应助墨菲特采纳,获得10
6秒前
6秒前
orixero应助刹那的颜色采纳,获得10
6秒前
7秒前
orixero应助玉洁采纳,获得30
8秒前
hux发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Fiona37发布了新的文献求助10
9秒前
不吃鱼的猫完成签到,获得积分10
9秒前
yq发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
cmh发布了新的文献求助10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
勋xxx发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
羽翮完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
852应助陈最采纳,获得10
14秒前
14秒前
那种完成签到,获得积分10
14秒前
负责小甜瓜完成签到,获得积分10
15秒前
烟花应助黑暗之神采纳,获得10
16秒前
16秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 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 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 3970157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3514887
关于积分的说明 11176340
捐赠科研通 3250158
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1795198
邀请新用户注册赠送积分活动 875668
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 805004