Effect of Chloride Anions on the Synthesis and Enhanced Catalytic Activity of Silver Nanocoral Electrodes for CO2 Electroreduction

过电位 催化作用 化学 氯化物 无机化学 电极 水溶液 可逆氢电极 一氧化碳 电催化剂 电化学 吸附 选择性 有机化学 工作电极 物理化学
作者
Yu-Chi Hsieh,Sanjaya D. Senanayake,Yu Zhang,Wenqian Xu,Dmitry E. Polyansky
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:5 (9): 5349-5356 被引量:389
标识
DOI:10.1021/acscatal.5b01235
摘要

Metallic silver (Ag) is known as an efficient electrocatalyst for the conversion of carbon dioxide (CO2) to carbon monoxide (CO) in aqueous or nonaqueous electrolytes. However, polycrystalline silver electrocatalysts require significant overpotentials in order to achieve high selectivity toward CO2 reduction, as compared to the side reaction of hydrogen evolution. Here we report a high-surface-area Ag nanocoral catalyst, fabricated by an oxidation–reduction method in the presence of chloride anions in an aqueous medium, for the electro-reduction of CO2 to CO with a current efficiency of 95% at the low overpotential of 0.37 V and the current density of 2 mA cm–2. A lower limit of TOF of 0.4 s–1 and TON > 8.8 × 104 (over 72 h) was estimated for the Ag nanocoral catalyst at an overpotential of 0.49 V. The Ag nanocoral catalyst demonstrated a 32-fold enhancement in surface-area-normalized activity, at an overpotential of 0.49 V, as compared to Ag foil. We found that, in addition to the effect on nanomorphology, the adsorbed chloride anions play a critical role in the observed enhanced activity and selectivity of the Ag nanocoral electrocatalyst toward CO2 reduction. Synchrotron X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) studies along with a series of control experiments suggest that the chloride anions, remaining adsorbed on the catalyst surface under electrocatalytic conditions, can effectively inhibit the side reaction of hydrogen evolution and enhance the catalytic performance for CO2 reduction.
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
刚刚
刚刚
上官若男应助耿恬妞采纳,获得10
刚刚
橘猫发布了新的文献求助10
1秒前
困告发布了新的文献求助10
1秒前
Jevon完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
优秀不惜应助核桃采纳,获得10
3秒前
李健应助核桃采纳,获得10
3秒前
优秀不惜应助核桃采纳,获得10
3秒前
温柔语梦应助蓝天采纳,获得10
3秒前
酷波er应助核桃采纳,获得10
3秒前
3秒前
希望天下0贩的0应助核桃采纳,获得10
3秒前
yjh123应助核桃采纳,获得10
3秒前
李锐完成签到,获得积分10
4秒前
yjh123应助核桃采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.3应助核桃采纳,获得10
4秒前
李健的小迷弟应助核桃采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.3应助核桃采纳,获得10
4秒前
Hello应助拾意采纳,获得10
5秒前
清腾发布了新的文献求助10
5秒前
艾伊发布了新的文献求助10
6秒前
好运来发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
大太阳完成签到,获得积分10
6秒前
星辰大海应助Jdjin采纳,获得10
6秒前
Richard发布了新的文献求助10
7秒前
酷波er应助lijin采纳,获得10
7秒前
奋斗的安柏完成签到,获得积分20
8秒前
困告完成签到,获得积分10
10秒前
wsr发布了新的文献求助10
10秒前
aha完成签到,获得积分10
10秒前
Hello应助香蕉千风采纳,获得10
10秒前
11秒前
博文完成签到,获得积分10
11秒前
烁之完成签到,获得积分20
13秒前
打打应助无心的柠檬采纳,获得10
13秒前
古雨林完成签到,获得积分10
13秒前
大刘完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7250760
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8873523
关于积分的说明 18728223
捐赠科研通 6930459
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199207
关于科研通互助平台的介绍 2374280
邀请新用户注册赠送积分活动 2173892