Coordination engineering of cobalt phthalocyanine by functionalized carbon nanotube for efficient and highly stable carbon dioxide reduction at high current density

催化作用 碳纳米管 酞菁 一氧化碳 二氧化碳电化学还原 选择性 化学 碳纤维 纳米技术 材料科学 无机化学 化学工程 有机化学 复合材料 工程类 复合数
作者
Hongdong Li,Yue Pan,Zuochao Wang,Yaodong Yu,Juan Xiong,Haoyang Du,Jianping Lai,Lei Wang,Shouhua Feng
出处
期刊:Nano Research [Springer Nature]
卷期号:15 (4): 3056-3064 被引量:85
标识
DOI:10.1007/s12274-021-3962-2
摘要

Coordination engineering can enhance the activity and stability of the catalyst in heterogeneous catalysis. However, the axial coordination engineering between different groups on the carbon carrier and molecular catalysts in the electrocatalytic carbon dioxide reduction reaction (CO2RR) has been studied rarely. Through coordination engineering strategy, a series of amino (NH2), hydroxyl (OH), and carboxyl (COOH) groups functionalized carbon nanotubes (CNT) immobilized cobalt phthalocyanine (CoPc) catalysts are designed. Compared with no groups, OH groups and COOH groups, NH2 groups can effectively change the coordination environment of the central metal Co, thereby significantly increasing the turnover frequency (TOF) (31.4 s−1 at −0.6 V vs. RHE, CoPc/NH2-CNT > CoPc/OH-CNT > CoPc/COOH-CN > CoPc/CNT). In the flow cell, the CoPc/NH2-CNT catalyst has high carbon monoxide (CO) selectivity at high current density (∼ 100% at −225 mA·cm−2, ∼ 96% at −351 mA·cm−2). Importantly, the CoPc/NH2-CNT catalyst can operate stably for 100 h at 225 mA·cm−2. Theoretical calculations reveal that CoPc/NH2-CNT catalyst is beneficial to the formation of *COOH and desorption of *CO, thus promoting CO2RR. This work provides an excellent platform for understanding the effect of coordination engineering on electrocatalytic performance and promotes a way to explore efficient and stable catalysts in other applications.
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
无极微光应助ZiZi采纳,获得20
刚刚
刚刚
圆圈圈发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
1秒前
xi发布了新的文献求助10
1秒前
liyingyan完成签到,获得积分10
2秒前
不要引力完成签到,获得积分10
2秒前
CipherSage应助你再离谱一点采纳,获得10
2秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
溺爱王楚钦完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
隐形曼青应助自由的大米采纳,获得10
3秒前
3秒前
Wdmsny发布了新的文献求助10
3秒前
整齐的傲易完成签到,获得积分20
3秒前
cappuccino完成签到 ,获得积分10
3秒前
wangyue完成签到 ,获得积分10
3秒前
积极向上完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
wzy发布了新的文献求助10
4秒前
唠叨的觅海完成签到,获得积分10
4秒前
林黛玉完成签到 ,获得积分10
4秒前
高贵洋葱完成签到,获得积分10
5秒前
wulalala发布了新的文献求助30
5秒前
mhy发布了新的文献求助10
5秒前
chen发布了新的文献求助10
5秒前
田田田田发布了新的文献求助10
6秒前
Shuey完成签到,获得积分10
6秒前
天凉王破完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
娇气的亦云完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
高高发布了新的文献求助10
6秒前
7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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6035358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7751164
关于积分的说明 16210749
捐赠科研通 5181899
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2773236
邀请新用户注册赠送积分活动 1756336
关于科研通互助平台的介绍 1641118