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
MOF完成签到,获得积分10
刚刚
蓝天发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
天真的完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
Biogneer完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
杏杏发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
4秒前
4秒前
852应助xhtnt97采纳,获得10
4秒前
哈西力工发布了新的文献求助10
5秒前
碧蓝破茧发布了新的文献求助10
6秒前
Reseanu发布了新的文献求助10
6秒前
搜集达人应助清河聂氏采纳,获得10
7秒前
7秒前
既白发布了新的文献求助10
8秒前
清脆尔蓝发布了新的文献求助30
8秒前
科研通AI6.4应助路口采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
CodeCraft应助碧蓝破茧采纳,获得10
12秒前
13秒前
pokexuejiao应助chenmeimei2012采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.4应助fanfan采纳,获得10
13秒前
liuxinyu完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Ava应助When采纳,获得10
16秒前
xhtnt97发布了新的文献求助10
17秒前
晚风发布了新的文献求助10
17秒前
炙热初夏完成签到,获得积分10
17秒前
ldxghh发布了新的文献求助10
17秒前
蓝天发布了新的文献求助10
18秒前
katarinna完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
yyan发布了新的文献求助10
19秒前
杏杏完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
A Concise History of the World, 2nd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7422694
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9025678
关于积分的说明 19227884
捐赠科研通 7052376
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3235304
关于科研通互助平台的介绍 2398339
邀请新用户注册赠送积分活动 2217692