Dynamic Ionization Equilibrium-Induced “Oxygen Exchange” in CO Electroreduction

催化作用 电离 化学 氧气 电催化剂 无机化学 材料科学 电化学 物理化学 电极 有机化学 离子
作者
Haona Zhang,Yu Cui,Chunjin Ren,Qiang Li,Chongyi Ling,Jinlan Wang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (14): 10737-10745 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c01773
摘要

The oxygen source of oxygenates is the fundamental issue for CO2/CO electroreduction, which was firmly believed to originate from the gas feed (Ogas) for a long time. However, recent experiments have confirmed that most O atoms of the generated alcohols via CO reduction arise from the solvent (Oaq), indicating the existence of a rather mysterious "oxygen exchange" process. In this work, we solved this mechanistic puzzle using comprehensive computations. Our results revealed that high CO pressure enables COgas oxidation by surface *OaqH, which opens a pathway for oxygenate production. The generated *COgasOaqH can react with another *CO to form *COCOgasOaqH, which leads to the formation of a series of carboxyl-containing intermediates (RCOgasOaqH) in subsequent steps. Due to the dynamic ionization equilibrium, H+ moves rapidly between Ogas and Oaq via reversible "inner" proton transfer (*RCOgasOaqH ⇌ *R-COgasOaq– + H+ ⇌ *RCOaqOgasH). The oxygen exchange completes when *RCOaq forms via the dehydroxylation of a certain *RCOaqOgasH. The completed reaction pathways were further explored by using COgas reduction into C2H5OaqH as an example, which explains related experiments. Therefore, these results refresh the insights into CO2/CO electroreduction and give specific guidelines for the optimization of catalytic performance.
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
海棠朵朵完成签到,获得积分10
2秒前
夏天发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
桐桐应助maguodrgon采纳,获得30
4秒前
CodeCraft应助maguodrgon采纳,获得10
4秒前
汉堡包应助maguodrgon采纳,获得10
4秒前
莫封叶完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
桐桐应助maguodrgon采纳,获得30
4秒前
4秒前
慕青应助合适诗蕾采纳,获得10
4秒前
牛X完成签到,获得积分10
5秒前
昏睡的青亦完成签到 ,获得积分20
6秒前
6秒前
Page_Page完成签到,获得积分10
6秒前
Greetdawn完成签到,获得积分10
7秒前
夏鹿发布了新的文献求助10
7秒前
大模型应助安详的一曲采纳,获得10
7秒前
8秒前
yyc完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
10秒前
DAISY发布了新的文献求助10
10秒前
ZequnFan完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
奥一奥发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
海棠朵朵发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
科研通AI2S应助DAISY采纳,获得10
15秒前
柚柚柚完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
共享精神应助清爽真采纳,获得10
17秒前
领导范儿应助vc采纳,获得10
17秒前
Akim应助Xavier采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
柚柚柚发布了新的文献求助30
19秒前
天天快乐应助夏鹿采纳,获得10
19秒前
善良的饼干完成签到,获得积分10
19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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Influence of Inclusion Size on Fatigue Strength and Stress Assessment for Forged Crankshaft under Multiaxial loading 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7488493
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9080359
关于积分的说明 19366272
捐赠科研通 7102512
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3248822
关于科研通互助平台的介绍 2418148
邀请新用户注册赠送积分活动 2234186