Bi19Br3S27 nanorods for formate production from CO2 electroreduction with high efficiency and selectivity

格式化 法拉第效率 催化作用 电催化剂 可逆氢电极 纳米棒 氧化还原 选择性 能量转换效率 阳极 化学工程 材料科学 电子转移 化学 电解 甲醇 无机化学 光化学 电极 电化学 纳米技术 电解质 工作电极 物理化学 有机化学 光电子学 工程类
作者
Xia Ma,Qiang Wang,Min Wang,Xixiong Jin,Lianzhou Wang,Lingxia Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:474: 145711-145711 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145711
摘要

Electrocatalytic CO2 reduction by renewable electricity is a promising approach to mitigate greenhouse effect and energy crisis, whereas the product selectivity and efficiency of catalysts remain to be significantly improved. Adjusting the electronic structure of catalysts by modulating the coordination environment of active sites is an effective way to improve their catalytic performance, but it is limited to deliberate doping. Herein, we synthesize Bi19Br3S27 nanorod as an electrocatalyst for CO2 reduction and realize the electronic structure modulation of Bi sites by S and Br comodification via an in-situ reconstruction. The as-obtained catalyst shows high Faradaic efficiency of formate (FEformate) of 98% at −1.1 V versus reversible hydrogen electrode (vs. RHE) and above 96% in a wide potential range of ∼ 700 mV (-1.1 V ∼ -1.8 V vs. RHE), superior to most of the reported catalysts. Meanwhile, a current density of about 150 mA cm−2 has been achieved in a flow cell with FEformate of 90%. It is disclosed that Bi19Br3S27 has been reconstructed to S,Br-comodified Bi during CO2 reduction process, resulting in positively charged Bi sites, which enhance the stability of CO2*- and HCOO*- intermediates and improve the catalytic activity towards formate formation. Compared with S-modified Bi and pure Bi, the S,Br-comodified Bi shows enhanced electron transfer rate and reaction kinetics, favoring its high efficiency in CO2RR. Ultimately, a maximum solar-to-formate conversion efficiency of ∼ 4.75% has been achieved in an electrolyzer integrating CO2RR and OER (O2 evolution reaction) powered by Si solar cells.
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
sutharsons应助科研通管家采纳,获得200
1秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
许多知识发布了新的文献求助10
2秒前
FashionBoy应助su采纳,获得10
2秒前
2秒前
运敬完成签到 ,获得积分10
3秒前
XSB完成签到,获得积分10
3秒前
青草蛋糕完成签到 ,获得积分10
3秒前
怡然剑成完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
liyuchen发布了新的文献求助10
4秒前
ipeakkka完成签到,获得积分20
6秒前
马克发布了新的文献求助10
6秒前
赵OO完成签到,获得积分10
6秒前
Yon完成签到 ,获得积分10
7秒前
呆头完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI5应助skier采纳,获得10
8秒前
ywang发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
keyantong完成签到 ,获得积分10
14秒前
booshu完成签到,获得积分10
15秒前
jy发布了新的文献求助10
16秒前
朴斓完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI5应助魏伯安采纳,获得10
19秒前
哈密哈密完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
Ava应助浪迹天涯采纳,获得10
19秒前
20秒前
安南发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
healthy完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
刘大可完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
su发布了新的文献求助10
25秒前
rookie发布了新的文献求助10
26秒前
方勇飞发布了新的文献求助10
27秒前
郭菱香完成签到 ,获得积分20
27秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108173
关于积分的说明 9287913
捐赠科研通 2805882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540119
邀请新用户注册赠送积分活动 716941
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709824