A combined density functional theory and microkinetics simulations study of electrochemical CO2 reduction on Cu8/SnO2(110): The crucial role of hydrogen coverage

密度泛函理论 材料科学 电化学 选择性 吸附 空位缺陷 电极 催化作用 化学物理 无机化学 计算化学 物理化学 结晶学 化学 生物化学 有机化学
作者
Zhaochun Liu,Rozemarijn D.E. Krösschell,Ivo A. W. Filot,Emiel J. M. Hensen
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:493: 144409-144409 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2024.144409
摘要

The electrochemical reduction of CO2 (eCO2R) is a promising approach for converting CO2 into valuable chemicals and fuels using renewable energy sources. We investigated the mechanism of eCO2R for a small Cu8 cluster placed on SnO2 containing O vacancies using density functional theory and predicted current density and selectivity by microkinetics simulations within the computational hydrogen electrode model. Low and high H coverages were modeled by Cu8/SnO2-x and Cu8H6/SnO2-x models, using statistical methods to identify their most stable structures. Different CO2 adsorption modes on Cu8/SnO2-x and Cu8H6/SnO2-x surface models, all containing an O vacancy, resulted in distinct reaction pathways, leading to either HCOOH or CO. The preferred formation of HCOOH occurred upon CO2 adsorption on an O vacancy on the Cu8H6/SnO2-x surface, followed by sequential hydrogenation to HCOO and HCOOH. Adsorption of CO2 on Cu8/SnO2-x opened a facile pathway to CO. Electronic structure analysis revealed that differences in charge donation of Cu to the antibonding orbitals of CO2 can explain the predicted selectivity differences. The preferred adsorption mode of CO2 is bidentate at the Cu-SnO2-x interface. Our findings emphasize the role of H coverage on Cu on the selectivity of eCO2R for Cu/SnOx 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
机智野狼完成签到 ,获得积分10
1秒前
爱撒娇的西装完成签到,获得积分10
1秒前
木子完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科研通AI6.1应助子在采纳,获得10
2秒前
4秒前
4秒前
zhouyixiang关注了科研通微信公众号
6秒前
Copyright应助晓槐采纳,获得10
6秒前
默存完成签到,获得积分0
6秒前
够苟完成签到,获得积分10
6秒前
Semy应助一二采纳,获得20
7秒前
9秒前
didi完成签到,获得积分10
9秒前
陈哈哈完成签到,获得积分20
10秒前
够苟发布了新的文献求助10
10秒前
thezwt发布了新的文献求助10
11秒前
川川发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
晓槐完成签到,获得积分10
13秒前
宇宙无敌超人完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
可靠的南露完成签到,获得积分10
16秒前
19秒前
Alex完成签到,获得积分10
21秒前
Capacition6发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
任性发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
26秒前
xiaoyan.yao发布了新的文献求助10
28秒前
小小完成签到 ,获得积分10
28秒前
科研通AI6.1应助thezwt采纳,获得10
29秒前
cdercder应助寻心采纳,获得10
30秒前
科研通AI6.1应助川川采纳,获得30
30秒前
搜集达人应助任性采纳,获得10
32秒前
灰灰发布了新的文献求助10
32秒前
快乐的鱼完成签到,获得积分10
33秒前
东风应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得20
34秒前
高分求助中
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6902834
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8597049
关于积分的说明 18251269
捐赠科研通 6304444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3062942
关于科研通互助平台的介绍 2084652
邀请新用户注册赠送积分活动 2040819