Cu‐MOFs Derived Porous Cu Nanoribbons with Strengthened Electric Field for Selective CO2 Electroreduction to C2+ Fuels

材料科学 介孔材料 多孔性 催化作用 法拉第效率 选择性 电解 电催化剂 化学工程 纳米棒 二氧化碳电化学还原 金属 无机化学 金属有机骨架 电极 电化学 纳米技术 吸附 复合材料 冶金 有机化学 物理化学 化学 一氧化碳 工程类 电解质
作者
Hang Huo,Jin Wang,Qikui Fan,Yanjing Hu,Jian Yang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (42) 被引量:76
标识
DOI:10.1002/aenm.202102447
摘要

Abstract The electroreduction of carbon dioxide is a promising strategy to synthesize value‐added feedstocks and realize carbon neutralization. Copper catalysts are well‐known to be active for selective electroreduction of CO 2 to multicarbon products, although the role played by the surface architecture is not fully understood. Herein, mesoporous Cu nanoribbons are constructed via in‐situ electrochemical reduction of Cu based metal organic frameworks for the highly selective synthesis of C 2+ chemicals. With the mesoporous structure, a high C 2+ Faradaic efficiency of 82.3% with a partial current density of 347.9 mA cm −2 is achieved in a flow‐cell electrolyzer. Controlled electroreduction of CO 2 with Cu nanoribbons exhibited clearly greater selectivity towards C 2+ products than Cu nanoleaves and Cu nanorods without porous structures. Finite difference time domain results indicate that the mesoporous structure can enhance the electric field on the catalyst surface, which increases the concentration of K + and OH − , thus allowing the authors to promote CO 2 reduction pathways towards C 2+ products.
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