Tuning the Product Selectivity of the Cu Hollow Fiber Gas Diffusion Electrode for Efficient CO2 Reduction to Formate by Controlled Surface Sn Electrodeposition

材料科学 选择性 电极 格式化 扩散 催化作用 化学工程 纤维 还原(数学) 气体扩散 产品(数学) 纳米技术 无机化学 复合材料 化学 物理化学 有机化学 工程类 物理 几何学 数学 热力学
作者
Hesamoddin Rabiee,Xueqin Zhang,Lei Ge,Shihu Hu,Mengran Li,Simon Smart,Zhonghua Zhu,Zhiguo Yuan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (19): 21670-21681 被引量:96
标识
DOI:10.1021/acsami.0c03681
摘要

The efficient CO2 electrochemical reduction reaction (CO2RR) relies not only on the development of selective/active catalysts but also on the advanced electrode configuration to solve the critical issue of poor CO2 mass transport and derived sluggish cathodic reaction kinetics. In this work, to achieve a favorable reaction rate and product selectivity, we designed and synthesized an asymmetric porous Cu hollow fiber gas diffusion electrode (HFGDE) with controlled Sn surface electrodeposition. The HFGDE derived from the optimal Sn electrodeposition condition exhibited a formate Faradaic efficiency (FE) of 78% and a current density of 88 mA cm–2 at −1.2 V versus reversible hydrogen electrode, which are more than 2 times higher than those from the pristine Cu HFGDE. The achieved performance outperformed most of the other Sn-based GDEs, indicating the creation of sufficient contact among CO2, electrolyte, and electrode catalyst through the design of the hollow fiber pore structure and catalytic active sites. The enhancement of formate production selectivity and the suppression of the hydrogen by-product were attributed to the optimized ratio of SnOx species on the electrode surface. The best performance was seen in the HFGDE with the highest Sn2+/Sn4+ (120 s deposition), likely due to the modulating effect of the Cu substrate via electron donation with Sn species. The selectivity control strategy developed in the asymmetric HFGDE provides an efficient and facile method to stimulate selective electrochemical reactions in which the gas-phase reactant with low solubility is involved.
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
能干蜜蜂发布了新的文献求助10
刚刚
隐形曼青应助yr888采纳,获得10
1秒前
liu.lzy完成签到,获得积分10
1秒前
Honahlee发布了新的文献求助10
1秒前
jpc完成签到,获得积分10
1秒前
俊逸的无心完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
小青椒应助盷昀采纳,获得50
2秒前
2秒前
糜厉完成签到,获得积分10
2秒前
傲娇以寒完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
绿L发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
小辰发布了新的文献求助10
3秒前
iNk应助帅气善斓采纳,获得20
3秒前
可爱的函函应助花样年华采纳,获得10
4秒前
科研小菜鸡完成签到,获得积分10
4秒前
波西米亚完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6应助荒林采纳,获得10
4秒前
felix完成签到,获得积分10
4秒前
半农发布了新的文献求助10
4秒前
罗wq发布了新的文献求助10
5秒前
怕黑雨竹完成签到,获得积分10
5秒前
沉静从蓉发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
默默蘑菇完成签到,获得积分10
6秒前
邓炎林发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
阿浩完成签到,获得积分10
7秒前
蒙蒙完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
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 5608407
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4693040
关于积分的说明 14876313
捐赠科研通 4717445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544206
邀请新用户注册赠送积分活动 1509230
关于科研通互助平台的介绍 1472836