Copper nanocavities confine intermediates for efficient electrosynthesis of C3 alcohol fuels from carbon monoxide

电合成 一氧化碳 催化作用 选择性 化学工程 纳米颗粒 无机化学 材料科学 化学 纳米技术 有机化学 电化学 电极 工程类 冶金 物理化学
作者
Tao‐Tao Zhuang,Yuanjie Pang,Zhi-Qin Liang,Ziyun Wang,Yi Li,Chih‐Shan Tan,Jun Li,Cao‐Thang Dinh,Phil De Luna,Pei-Lun Hsieh,Thomas Burdyny,Huihui Li,Mengxia Liu,Yuhang Wang,Fengwang Li,Andrew H. Proppe,Andrew Johnston,Dae‐Hyun Nam,Zhenyu Wu,Ya‐Rong Zheng
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:1 (12): 946-951 被引量:525
标识
DOI:10.1038/s41929-018-0168-4
摘要

The electrosynthesis of higher-order alcohols from carbon dioxide and carbon monoxide addresses the need for the long-term storage of renewable electricity; unfortunately, the present-day performance remains below what is needed for practical applications. Here we report a catalyst design strategy that promotes C3 formation via the nanoconfinement of C2 intermediates, and thereby promotes C2:C1 coupling inside a reactive nanocavity. We first employed finite-element method simulations to assess the potential for the retention and binding of C2 intermediates as a function of cavity structure. We then developed a method of synthesizing open Cu nanocavity structures with a tunable geometry via the electroreduction of Cu2O cavities formed through acidic etching. The nanocavities showed a morphology-driven shift in selectivity from C2 to C3 products during the carbon monoxide electroreduction, to reach a propanol Faradaic efficiency of 21 ± 1% at a conversion rate of 7.8 ± 0.5 mA cm−2 at −0.56 V versus a reversible hydrogen electrode. The production of higher alcohols is very valuable because of their high volumetric energy density. Now, Sargent, Sinton and co-workers report the design of copper nanoparticles with tailored nanocavities that promote n-propanol formation by the coupling of C2 and C1 intermediates inside the cavity.
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
糟糕的铁锤给Cina的求助进行了留言
1秒前
自由雪菲力完成签到,获得积分10
1秒前
xmn完成签到 ,获得积分10
1秒前
唠叨的雪糕完成签到,获得积分10
2秒前
嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
3秒前
太少拿米完成签到,获得积分10
3秒前
小苏打真甜完成签到,获得积分10
3秒前
顺利凡雁发布了新的文献求助10
3秒前
liushoujia完成签到,获得积分0
3秒前
轻松白开水完成签到 ,获得积分10
5秒前
hq完成签到,获得积分10
6秒前
拼搏的青雪完成签到,获得积分10
6秒前
甜美的海瑶完成签到,获得积分10
7秒前
余芝完成签到,获得积分10
7秒前
大方雪卉完成签到,获得积分10
9秒前
吕程校完成签到 ,获得积分10
9秒前
Mr.Left完成签到,获得积分10
9秒前
qwepirt完成签到,获得积分10
10秒前
跳跃的语柔完成签到 ,获得积分10
12秒前
ZZ完成签到,获得积分10
12秒前
lb001完成签到 ,获得积分10
13秒前
01259发布了新的文献求助10
13秒前
老迟的新瑶完成签到 ,获得积分10
14秒前
01259完成签到 ,获得积分0
14秒前
科研通AI6.1应助zwhy579采纳,获得10
14秒前
chilin完成签到,获得积分10
15秒前
pmsl完成签到,获得积分10
15秒前
小饼一定要上岸完成签到,获得积分10
16秒前
搜集达人应助绿眼虫采纳,获得10
17秒前
LY完成签到,获得积分10
17秒前
顺心的觅荷完成签到 ,获得积分10
17秒前
文献狂人完成签到,获得积分10
18秒前
Leohp完成签到,获得积分10
18秒前
Hina完成签到,获得积分10
18秒前
Ray完成签到,获得积分0
18秒前
李木子完成签到 ,获得积分10
18秒前
一直成长完成签到,获得积分10
19秒前
Nyah完成签到,获得积分10
19秒前
半夏南星完成签到,获得积分10
19秒前
lee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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6262879
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8084921
关于积分的说明 16892217
捐赠科研通 5333395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839014
邀请新用户注册赠送积分活动 1816451
关于科研通互助平台的介绍 1670192