Highly Efficient and Selective Electrocatalytic Semihydrogenation of Acetylene to Ethylene via Continuous Proton Feeding and Accelerated Transfer on Cu NP/FeNC Composite

材料科学 乙炔 复合数 乙烯 化学工程 质子 复合材料 催化作用 有机化学 量子力学 物理 工程类 化学
作者
Xing Gao,Dashuai Wang,Rui Bai,Dan Lin,Jian Zhang,Zhongjian Li,Yang Hou,Lecheng Lei,Bin Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202415384
摘要

Abstract Electrocatalytic hydrogenation of acetylene to ethylene in aqueous electrolytes under ambient conditions faces efficiency and selectivity limitation due to the competitive formation of 1,3‐butadiene and hydrogen. In this study, the development of a copper nanoparticle/FeNC composite catalyst is reported through a simple mechanical grinding approach that demonstrates remarkable performance, achieving a highest ethylene Faradaic efficiency of 97.7% at 180 mA cm −2 and selectivity of 92.6% at 200 mA cm −2 . Experimental investigations reveal that Cu atoms serve as the active sites, and the integration of FeNC improves the specific surface area through its 2D nanosheet morphology. Further analysis utilizing in situ Raman measurements coupled with theoretical calculations confirms that FeNC accelerates water dissociation to provide abundant protons and improving their transfer, thereby suppressing 1,3‐butadiene formation and elevating acetylene selectivity. Notably, the integration of FeNC also transforms the desorption of * C 2 H 4 into an exothermic process, further facilitating ethylene production. Overall, this study introduces a simple and innovative preparation approach of composite catalysts for selective ethylene synthesis, expanding the application scope of Cu‐based FeNC materials in various electrocatalytic hydrogenation reactions.
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
gyl完成签到 ,获得积分10
刚刚
t1234567发布了新的文献求助10
1秒前
852应助酷酷水壶采纳,获得10
2秒前
3秒前
阿费发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
l璐w璐l完成签到,获得积分10
5秒前
Annie发布了新的文献求助10
5秒前
liangxiao完成签到,获得积分10
5秒前
bkagyin应助杰尼龟采纳,获得10
6秒前
6秒前
9秒前
发型犀利啊应助至秦采纳,获得10
9秒前
joysa发布了新的文献求助10
10秒前
BLUE-CZY发布了新的文献求助10
10秒前
大个应助麋鹿采纳,获得10
10秒前
Hmzh完成签到,获得积分10
11秒前
五道口植树学院完成签到,获得积分10
11秒前
Hover发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
CCC完成签到 ,获得积分10
16秒前
星辰大海应助巴啦啦采纳,获得10
17秒前
whutzxy发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
华仔应助LL采纳,获得10
19秒前
20秒前
20秒前
CipherSage应助zai采纳,获得10
22秒前
23秒前
junfeiwang完成签到,获得积分10
23秒前
麋鹿发布了新的文献求助10
24秒前
w420860432发布了新的文献求助10
25秒前
耍酷蛋挞发布了新的文献求助10
26秒前
小星星完成签到 ,获得积分10
26秒前
29秒前
29秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
花菁类近红外荧光染料的合成及光学性能研究 500
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 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 3161216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2812648
关于积分的说明 7895876
捐赠科研通 2471484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1316042
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631074
版权声明 602112