清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Efficient electrically powered CO2-to-ethanol via suppression of deoxygenation

除氧 法拉第效率 电催化剂 乙醇燃料 乙醇 材料科学 无机化学 化学 碳纤维 化学工程 电化学 有机化学 催化作用 工程类 电极 复合数 物理化学 复合材料
作者
Xue Wang,Ziyun Wang,F. Pelayo Garcı́a de Arquer,Cao‐Thang Dinh,Adnan Ozden,Yuguang Li,Dae‐Hyun Nam,Jun Li,Yi‐Sheng Liu,Joshua Wicks,Zitao Chen,Miaofang Chi,Bin Chen,Ying Wang,Jason Tam,Jane Y. Howe,Andrew H. Proppe,Petar Todorović́,Fengwang Li,Tao‐Tao Zhuang
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:5 (6): 478-486 被引量:509
标识
DOI:10.1038/s41560-020-0607-8
摘要

The carbon dioxide electroreduction reaction (CO2RR) provides ways to produce ethanol but its Faradaic efficiency could be further improved, especially in CO2RR studies reported at a total current density exceeding 10 mA cm−2. Here we report a class of catalysts that achieve an ethanol Faradaic efficiency of (52 ± 1)% and an ethanol cathodic energy efficiency of 31%. We exploit the fact that suppression of the deoxygenation of the intermediate HOCCH* to ethylene promotes ethanol production, and hence that confinement using capping layers having strong electron-donating ability on active catalysts promotes C–C coupling and increases the reaction energy of HOCCH* deoxygenation. Thus, we have developed an electrocatalyst with confined reaction volume by coating Cu catalysts with nitrogen-doped carbon. Spectroscopy suggests that the strong electron-donating ability and confinement of the nitrogen-doped carbon layers leads to the observed pronounced selectivity towards ethanol. The electroreduction of CO2 to ethanol could enable the clean production of fuels using renewable power. This study shows how confinement effects from nitrogen-doped carbon layers on copper catalysts enable selective ethanol production from CO2 with a Faradaic efficiency of up to 52%.
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
Yolenders完成签到 ,获得积分10
2秒前
ljy2015完成签到 ,获得积分10
42秒前
热心的飞风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
liang19640908完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhuosht完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI5应助fangyifang采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
优雅的平安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
送不送书7完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lanny完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wuludie应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
wuludie应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
DoctorLily发布了新的文献求助10
2分钟前
MADAO完成签到 ,获得积分10
2分钟前
木之尹完成签到 ,获得积分10
2分钟前
和平完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
lily完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Nancy0818完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
DoctorLily完成签到,获得积分20
3分钟前
林非鹿完成签到 ,获得积分10
3分钟前
迅速灵竹完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
轩辕中蓝完成签到 ,获得积分10
3分钟前
xy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Luchy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
飞云完成签到 ,获得积分10
3分钟前
wuludie应助科研通管家采纳,获得50
3分钟前
4分钟前
4分钟前
zhongu发布了新的文献求助10
4分钟前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3736704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3280668
关于积分的说明 10020215
捐赠科研通 2997394
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1644527
邀请新用户注册赠送积分活动 782060
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749656