Tandem effect at snowflake-like cuprous sulphide interfaces for highly selective conversion of carbon dioxide to formate by electrochemical reduction

格式化 二氧化碳电化学还原 电化学 化学 法拉第效率 电催化剂 可逆氢电极 无机化学 拉曼光谱 密度泛函理论 光化学 化学工程 电极 一氧化碳 物理化学 催化作用 工作电极 有机化学 物理 光学 工程类 计算化学
作者
Hengcong Tao,Tianbo Jia,Lina Zhang,Xin Li,Panfeng Li,Yingtang Zhou,Chunyang Zhai
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:655: 909-919 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.11.072
摘要

Electrochemical carbon dioxide reduction (ECR) is a commercially promising technology to resolve the energy dilemma and accomplish carbon recycling. Herein, a novel electrocatalyst has been investigated to produce formate (HCOOH) highly selectively during ECR by loading SnO2@C onto cuprous sulphide (Cu2S) to form a triplet effect at the interface. Snowflake-like Cu2S significantly enhances the local concentration of carbon dioxide (CO2) and promotes the binding of CO2 with SnO2, and the addition of carbon spheres enhances the electron transport, which is beneficial to the conversion of CO2 to HCOOH products. The snowflake-like Cu2S loaded with 1 wt% SnO2@C had an HCOOH Faraday Efficiency of 88% at −1.0 V (vs. Reversible Hydrogen Electrode, RHE), and the current density for CO2 reduction was stabilized at 15.6 mA cm−2, which was much higher than the HCOOH Faraday efficiency (FE) of 31.0% for pure Cu2S accompanied by a CO2 reduction current density of 3.9 mA cm−2. Combined investigations using in-situ Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) with in-situ Raman spectra reveal that the active species is Cu+. Cu2S/1%SnO2@C can effectively promote the adsorption and activation of carbonate and inhibit the production of CO intermediates. The corresponding density functional theory (DFT) demonstrates that Cu2S/1%SnO2@C can well stabilize the HCOO* intermediate during the ECR process. The interaction between Cu2S and SnO2@C adjusts the surface electronic distribution and accelerates electron transfer, which efficiently improves CO2-to-HCOOH conversion. The result obtained from this work provides a simple and efficient electrocatalyst to enhance the HCOOH selectivity of ECR.
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
11完成签到,获得积分10
刚刚
搜集达人的应助被小chen采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4的应助被cheney采纳,获得10
3秒前
饱满山兰完成签到,获得积分10
4秒前
桐桐的应助被徐佳乐采纳,获得10
6秒前
丘比特的应助被任性苞络采纳,获得10
6秒前
11发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
10秒前
13秒前
mjh发布了新的文献求助10
14秒前
karstbing发布了新的文献求助68
14秒前
14秒前
uppercrusteve完成签到,获得积分10
15秒前
肖木木完成签到,获得积分10
17秒前
徐佳乐发布了新的文献求助10
17秒前
风中向薇发布了新的文献求助30
17秒前
打打的应助被光亮的初丹采纳,获得10
18秒前
19秒前
19秒前
咔咔咔发布了新的文献求助10
20秒前
aa的应助被今年19明年18采纳,获得10
20秒前
23秒前
cathy完成签到 ,获得积分10
24秒前
天天快乐的应助被cheney采纳,获得10
24秒前
卡密发布了新的文献求助10
26秒前
samgood发布了新的文献求助10
26秒前
亮仔发布了新的文献求助10
26秒前
科研通AI2S的应助被可靠的乌采纳,获得10
27秒前
27秒前
庸俗关注了科研通微信公众号
27秒前
科研通AI6.4的应助被Jessie采纳,获得10
27秒前
28秒前
29秒前
29秒前
蔡蔡coldy完成签到,获得积分10
30秒前
卡密完成签到,获得积分20
30秒前
轻松香菇发布了新的文献求助10
32秒前
谦让靖儿发布了新的文献求助10
33秒前
强健的刺猬完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 1: A–B 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7819182
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9347061
关于积分的说明 20539020
捐赠科研通 7411670
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3332225
关于科研通互助平台的介绍 2478333
邀请新用户注册赠送积分活动 2351923