Boosting Electrochemical CO2 Reduction on Copper‐Based Metal‐Organic Frameworks via Valence and Coordination Environment Modulation

电化学 价(化学) 金属有机骨架 材料科学 催化作用 电催化剂 乙烯 选择性 金属 无机化学 电极 化学 物理化学 有机化学 吸附
作者
Jun Deng,Limei Qiu,Mudi Xin,Wenhui He,Wenhui Zhao,Juncai Dong,Guangtong Xu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (27) 被引量:12
标识
DOI:10.1002/smll.202311060
摘要

Abstract Cu‐based metal‐organic frameworks (MOFs) have attracted much attention for electrocatalytic CO 2 reduction to high value‐added chemicals, but they still suffer from low selectivity and instability. Here, an associative design strategy for the valence and coordination environment of the metal node in Cu‐based MOFs is employed to regulate the CO2 electroreduction to ethylene. A novel “reduction‐cleavage‐recrystallization” method is developed to modulate the Cu(II)‐Trimesic acid (BTC) framework to form a Cu(I)‐BTC structure enriched with free carboxyl groups in the secondary coordination environment (SCE). In contrast to Cu(II)‐BTC, the Cu(I)‐BTC shows higher catalytic activity and better ethylene selectivity (≈2.2‐fold) for CO 2 electroreduction, which is further enhanced by increasing the content of free carboxyl groups, resulting in ethylene Faraday efficiency of up to 57% and the durability of the catalyst could last for 38 h without performance decline. It indicates that the synergistic effect between Cu(I)‐O coordinated structure and free carboxyl groups considerably enhances the dimerization of *CO intermediates and hinders the hydrogenation of *CO intermediates in these competitive pathways. This work unravels the strong dependence of CO 2 electroreduction on the Cu valence state and coordination environment in MOFs and provides a platform for designing highly selective electrocatalytic CO 2 reduction catalysts.
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
wsnice应助呼呼采纳,获得20
1秒前
科研通AI5应助善良的路灯采纳,获得10
1秒前
3秒前
司马天寿完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
汤圆完成签到,获得积分10
6秒前
bitahu发布了新的文献求助10
6秒前
希望天下0贩的0应助lixm采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助敦敦采纳,获得10
7秒前
8秒前
_呱_应助楼台杏花琴弦采纳,获得50
9秒前
咸鱼一号发布了新的文献求助10
9秒前
正经俠发布了新的文献求助10
9秒前
李志远完成签到,获得积分10
10秒前
ghh发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
77paocai完成签到,获得积分10
12秒前
CCL完成签到,获得积分10
13秒前
明亮的绫完成签到 ,获得积分10
13秒前
祖诗云完成签到,获得积分0
14秒前
jiewen发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
Oz完成签到,获得积分10
16秒前
zhukun发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
20秒前
香蕉觅云应助oliver501采纳,获得10
20秒前
正经俠完成签到 ,获得积分20
21秒前
YY完成签到 ,获得积分10
22秒前
清秀灵薇发布了新的文献求助10
22秒前
LZL完成签到 ,获得积分10
22秒前
油焖青椒完成签到,获得积分10
22秒前
不会学术的羊完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
lio完成签到,获得积分20
24秒前
24秒前
FashionBoy应助汤浩宏采纳,获得10
25秒前
wjwless完成签到,获得积分10
26秒前
稀罕你发布了新的文献求助10
26秒前
圣晟胜发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108225
关于积分的说明 9288086
捐赠科研通 2805889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540195
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709849