Understanding Surface-Mediated Electrochemical Reactions: CO2 Reduction and Beyond

塔菲尔方程 过电位 电化学 催化作用 反应机理 电子转移 化学 氧化还原 电催化剂 化学物理 计算化学 电极 无机化学 物理化学 有机化学
作者
Marco Dunwell,Wesley Luc,Yushan Yan,Feng Jiao,Bingjun Xu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:8 (9): 8121-8129 被引量:253
标识
DOI:10.1021/acscatal.8b02181
摘要

Understanding reaction pathways and mechanisms for electrocatalytic transformation of small molecules (e.g., H2O, CO2, and N2) to value-added chemicals is critical to enabling the rational design of high-performing catalytic systems. Tafel analysis is widely used to gain mechanistic insights, and in some cases, has been used to determine the reaction mechanism. In this Perspective, we discuss the mechanistic insights that can be gained from Tafel analysis and its limitations using the simplest two-electron CO2 reduction reaction to CO on Au and Ag surfaces as an example. By comparing and analyzing existing as well as additional kinetic data, we show that the Tafel slopes obtained on Au and Ag surfaces in the kinetically controlled region (low overpotential) are consistently ∼59 mV dec–1, regardless of whether catalysts are polycrystalline or nanostructured in nature, suggesting that the initial electron transfer (CO2 + e– → CO2–) is unlikely to be the rate-limiting step. In addition, we demonstrate how initial mechanistic assumptions can dictate experimental design, the result of which could in turn bias mechanistic interpretations. Therefore, as informative as Tafel analysis is, independent experimental and computational techniques are necessary to support a proposed mechanism of multielectron electrocatalytic reactions, such as CO2 reduction.
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
仁者发布了新的文献求助20
刚刚
刚刚
现实的白猫完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
Muzz发布了新的文献求助10
5秒前
XMH发布了新的文献求助10
6秒前
隐形曼青应助优美紫槐采纳,获得10
6秒前
科目三应助Lendar采纳,获得10
6秒前
彭于晏应助过时的棒棒糖采纳,获得100
7秒前
qhtwld发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
16秒前
lalala完成签到,获得积分10
17秒前
ddd完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
无花果应助1526918042采纳,获得10
18秒前
18秒前
笋笋完成签到,获得积分10
19秒前
Owen应助南枝焙雪采纳,获得10
19秒前
踌躇前半生完成签到,获得积分10
19秒前
psylan完成签到,获得积分10
19秒前
Magic麦发布了新的文献求助10
20秒前
科研闲人完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
Harlotte发布了新的文献求助10
21秒前
能干冰露完成签到,获得积分10
21秒前
山月鹿完成签到,获得积分10
22秒前
鸠摩智发布了新的文献求助10
22秒前
李健的小迷弟应助Lay采纳,获得10
22秒前
xiaominl发布了新的文献求助80
23秒前
科研牛马完成签到,获得积分10
24秒前
彭于晏应助动听锦程采纳,获得10
24秒前
XMH完成签到,获得积分10
26秒前
文静的绿真完成签到,获得积分10
26秒前
笋笋发布了新的文献求助10
26秒前
丰富的雪糕完成签到,获得积分10
27秒前
slj完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
我是老大应助ayu采纳,获得10
29秒前
一清完成签到,获得积分20
29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
人脑智能与人工智能 1000
理系総合のための生命科学 第5版〜分子・細胞・個体から知る“生命"のしくみ 800
普遍生物学: 物理に宿る生命、生命の紡ぐ物理 800
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5606214
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4690656
关于积分的说明 14864955
捐赠科研通 4704298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2542488
邀请新用户注册赠送积分活动 1508024
关于科研通互助平台的介绍 1472232