Operando Constructing Cu/Cu2O Electrocatalysts for Efficient CO2 Electroreduction to Ethanol: CO2-Assisted Structural Evolution of Octahedral Cu2O by Operando CV Activation

催化作用 八面体 循环伏安法 吸附 选择性 化学 材料科学 金属 结晶学 电化学 无机化学 化学工程 物理化学 电极 晶体结构 冶金 工程类 有机化学
作者
Yong Yang,Anbang He,Hui Li,Qian Zou,Zuohua Liu,Changyuan Tao,Jun Du
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:12 (20): 12942-12953 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c03833
摘要

Oxide-derived Cu (OD-Cu) exhibits unique and excellent C2 product selectivity (ethanol, ethylene, etc.) in the field of electrocatalytic reduction reaction of CO2 (eCO2RR), which has a great application value in realizing effective storage of renewable energy and the artificial closed carbon cycle. However, the Cu2O structure encounters complex structure evolution under negative potential conditions, making it difficult to obtain the specific active structures. Here, we found an operando activation strategy for the OD-Cu catalyst based on the cyclic voltammetry (CV) process conducted in CO2-saturated solution. Assisted by an interval eCO2RR, the sluggish octahedral–Cu2O (o-Cu2O) evolves into active Cu/Cu2O–CV, with the formed "metallic Cu" uniformly anchoring on o-Cu2O and accompanied by rich Cuδ+–Cu0 grain boundaries. Combined with in situ and ex situ characterization, compared to o-Cu2O, Cu/Cu2O–CV significantly promoted the formation of C2 products (FEC2 increased from 17.13 to 73.44%). By enhancing the adsorption of CO* and subsequently the formation of O*C*COH intermediates, the Faraday efficiency for ethanol was significantly improved from 5.15% (on o-Cu2O) to 56.56% (on Cu/Cu2O–CV). Our study provides evidence for a previously unexplored function of CO2 in the evolution of o-Cu2O catalysts into highly active structures for the generation of multicarbon products, opening a pathway for the rational design of future catalysts for the electrochemical reduction of CO2.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
H喜欢老霉发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
bkagyin应助crowd_lpy采纳,获得10
3秒前
童小肥发布了新的文献求助10
3秒前
orixero应助和谐又亦采纳,获得10
3秒前
Axe完成签到,获得积分10
4秒前
馨lover完成签到,获得积分10
4秒前
迢迢笙箫应助kiide采纳,获得10
4秒前
4秒前
薰硝壤应助dxtmm采纳,获得10
5秒前
科目三应助wang采纳,获得10
6秒前
6秒前
兴奋仙人掌完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
华仔应助CC采纳,获得10
9秒前
10秒前
随便完成签到,获得积分10
11秒前
yy完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
和谐又亦完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
申雪狐发布了新的文献求助10
13秒前
含糊的晓凡给含糊的晓凡的求助进行了留言
14秒前
SaSa发布了新的文献求助10
14秒前
和谐又亦发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
星客落张江完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
旺旺小小贝完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
dora完成签到,获得积分10
17秒前
受伤白昼完成签到,获得积分10
18秒前
berry发布了新的文献求助10
18秒前
xfxx发布了新的文献求助10
18秒前
星川发布了新的文献求助30
19秒前
CodeCraft应助车紊采纳,获得10
19秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3156110
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2807513
关于积分的说明 7873605
捐赠科研通 2465844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312456
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630107
版权声明 601905