Insight into the Role of Entropy in Promoting Electrochemical CO2 Reduction by Imidazolium Cations

化学 电化学 催化作用 熵(时间箭头) 反应速率 电子转移 无机化学 电极 计算化学 物理化学 热力学 有机化学 物理
作者
Seonmyeong Noh,Yoon Jin Cho,Gong Zhang,Marcel Schreier
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (50): 27657-27663 被引量:31
标识
DOI:10.1021/jacs.3c09687
摘要

The electroreduction of CO2 plays an important role in achieving a net-zero carbon economy. Imidazolium cations can be used to enhance the rate of CO2 reduction reactions, but the origin of this promotion remains poorly understood. In this work, we show that in the presence of 1-ethyl-3-methylimidazolium (EMIM+), CO2 reduction on Ag electrodes occurs with an apparent activation energy near zero, while the applied potential influences the rate through the pre-exponential factor. Our findings suggest that the CO2 reduction rate is controlled by the initial state entropy, which depends on the applied potential through the organization of cations at the electrochemical interface. Further characterization shows that the C2-proton of EMIM+ is consumed during the reaction, leading to the collapse of the cation organization and a decrease in the catalytic performance. Our results have important implications for understanding the effect of potential on reaction rates, as they indicate that the common picture based on vibrational activation of electron transfer reactions is insufficient for describing the impact of potential in complex systems, such as CO2 reduction in the presence of imidazolium cations.
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
刚刚
包容的珠完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
3秒前
李爱国应助sy采纳,获得10
4秒前
英俊的铭应助果儿采纳,获得10
5秒前
大模型应助包容的珠采纳,获得10
5秒前
里vh发布了新的文献求助10
6秒前
温伊完成签到,获得积分10
6秒前
无人深空发布了新的文献求助10
7秒前
无花果应助虚幻的冷雁采纳,获得10
7秒前
完美世界应助Budowen采纳,获得10
7秒前
8秒前
cc发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
爆米花应助Eina采纳,获得10
10秒前
Yao完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
无人深空完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
执着的诗桃完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
shy2005发布了新的文献求助10
14秒前
wnll完成签到,获得积分0
14秒前
15秒前
乐乐应助ChenHan采纳,获得10
15秒前
violet完成签到,获得积分10
15秒前
tomcruise发布了新的文献求助10
17秒前
星辰大海应助cx采纳,获得10
17秒前
Daisy完成签到,获得积分10
17秒前
紫色的云完成签到,获得积分10
17秒前
远山淡影_cy完成签到,获得积分10
18秒前
高远亮完成签到,获得积分10
19秒前
cxl完成签到,获得积分10
19秒前
邹嘉玮发布了新的文献求助10
20秒前
天真的热狗完成签到,获得积分10
20秒前
无花果应助lian采纳,获得10
20秒前
21秒前
jiahuo1发布了新的文献求助10
22秒前
22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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6517739
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310651
关于积分的说明 17766357
捐赠科研通 5619848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926089
邀请新用户注册赠送积分活动 1902896
关于科研通互助平台的介绍 1763873