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 卷期号:14 (14): 10737-10745 被引量:1
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
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
在水一方应助粗心的墨镜采纳,获得30
刚刚
ZLPY2发布了新的文献求助10
1秒前
大模型应助平常亦凝采纳,获得10
1秒前
乐乐应助jiajia采纳,获得30
2秒前
谢文强完成签到,获得积分10
4秒前
安安完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
momo发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
外向翠萱完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
俊逸的篮球完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
湘湘完成签到,获得积分10
12秒前
靓丽怜蕾完成签到,获得积分10
12秒前
WUYANG发布了新的文献求助10
13秒前
Thomas完成签到,获得积分10
13秒前
乘一发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
LYJ完成签到,获得积分10
15秒前
吉克完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
Eva发布了新的文献求助10
16秒前
汉堡包应助李麟采纳,获得10
17秒前
mgh发布了新的文献求助10
18秒前
张张完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
19秒前
无敌鱼发布了新的文献求助10
19秒前
靓丽怜蕾发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
大模型应助hehe采纳,获得10
20秒前
天真尔安发布了新的文献求助10
21秒前
海洋发布了新的文献求助10
23秒前
乘一完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Saponins and sapogenins. IX. Saponins and sapogenins of Luffa aegyptica mill seeds (black variety) 500
Fundamentals of Dispersed Multiphase Flows 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 3260724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2901803
关于积分的说明 8317417
捐赠科研通 2571442
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1397024
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 653638
邀请新用户注册赠送积分活动 632123