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:462
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
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
刚刚
dollarpuff完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
mmmmmMM完成签到,获得积分10
10秒前
luckweb完成签到,获得积分10
16秒前
猫的毛完成签到 ,获得积分10
17秒前
nicky完成签到 ,获得积分10
18秒前
麦子完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
Wilson完成签到 ,获得积分10
20秒前
luckweb发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
24秒前
27秒前
传奇3应助wujiwuhui采纳,获得10
29秒前
开心寄松完成签到,获得积分10
31秒前
北宫完成签到 ,获得积分10
31秒前
wansida完成签到,获得积分10
35秒前
QXS完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
菠萝完成签到 ,获得积分10
36秒前
领导范儿应助Villanellel采纳,获得10
40秒前
wintersss完成签到,获得积分10
40秒前
尹尹发布了新的文献求助10
41秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
43秒前
zzzzzz完成签到 ,获得积分10
47秒前
坦率的枕头完成签到,获得积分10
47秒前
XS_QI完成签到 ,获得积分10
47秒前
与共发布了新的文献求助10
50秒前
苑阿宇完成签到 ,获得积分10
50秒前
yck1027完成签到,获得积分10
51秒前
fatcat完成签到,获得积分10
51秒前
斯文败类应助Camus采纳,获得10
52秒前
54秒前
Tammy完成签到 ,获得积分10
54秒前
Herisland完成签到 ,获得积分10
56秒前
lulalula完成签到,获得积分10
57秒前
NEO完成签到 ,获得积分10
59秒前
zcydbttj2011完成签到 ,获得积分10
1分钟前
温暖的小鸭子完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038066
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575779
关于积分的说明 11373801
捐赠科研通 3305584
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819239
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022