Establishing spatially elastic hydrogen-bonding interaction in electrochemical process for selective CO2-to-CH4 conversion

催化作用 材料科学 氢键 吡啶 吸附 分子 电化学 选择性 化学 氢 化学物理 化学工程 无机化学 物理化学 电极 有机化学 工程类
作者
Shengnan Sun,Jiani Lu,Qi Li,Long‐Zhang Dong,Qing Huang,Jiang Liu,Ya‐Qian Lan
出处
期刊:Chem catalysis [Elsevier BV]
卷期号:1 (5): 1133-1144 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.checat.2021.09.003
摘要

In a CO2 electroreduction reaction, accurately acquiring the variations of coordination microenvironment around the catalytic sites in the electrochemical process is extremely important to promote product (especially hydrocarbons) selectivity and explain the related catalytic reaction mechanism. In this work, we elaborately design and construct a simple and stable crystalline Cu-based supramolecular structure model system (including Cu-TPP, Cu-2TPyP, Cu-3TPyP, and Cu-4TPyP), in which the spatially elastic hydrogen-bonding interaction between pyridine nitrogen atom and hydrogen-donating substances (∗COOH) can be established in the electrochemical process by adjusting the position of pyridine nitrogen atoms in molecules. Based on this well-defined catalyst model system, we systematically studied the influences of variations of a spatially elastic hydrogen-bonding microenvironment on improving the CO2-to-CH4 electroreduction performance. Experimental and theoretical calculation results show that subtle changes of the hydrogen-bonding interaction in the electrochemical process can affect the adsorption energy of ∗COOH, thus the faradic efficiency for CH4 (FECH4) can be improved from 32.3% to 62.4%.

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
Hello的应助被哈基伟采纳,获得10
刚刚
李爱国的应助被哈基伟采纳,获得10
刚刚
高高发布了新的文献求助30
1秒前
英姑的应助被独特代桃采纳,获得10
1秒前
1秒前
WXY发布了新的文献求助10
1秒前
勤奋的菠萝完成签到,获得积分10
1秒前
DW的应助被欣新采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
饼干发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科目三的应助被耸耸采纳,获得10
2秒前
勤劳的柚子完成签到,获得积分10
3秒前
温婉的万言完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
flyflyfly发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Yq0501完成签到,获得积分10
4秒前
jinrui发布了新的文献求助10
4秒前
jhl完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
英姑的应助被赵子了采纳,获得10
5秒前
英姑的应助被钱砖家采纳,获得10
5秒前
6666的应助被北方有俞采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
田様的应助被jekin采纳,获得10
5秒前
zty发布了新的文献求助30
5秒前
88的应助被小晗ashore采纳,获得10
5秒前
荔枝花完成签到,获得积分20
6秒前
干净的幼菱完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
在水一方的应助被xiaolizi采纳,获得10
6秒前
xing_xing的应助被zpl采纳,获得20
6秒前
6秒前
88的应助被小芒冰茶采纳,获得30
6秒前
7秒前
复杂的含蕾完成签到 ,获得积分10
7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
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8079828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9496497
关于积分的说明 21394496
捐赠科研通 7648116
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401025
关于科研通互助平台的介绍 2530457
邀请新用户注册赠送积分活动 2439877