Pathways for the Formation of C2+ Products under Alkaline Conditions during the Electrochemical Reduction of CO2

过电位 电化学 氧化还原 范德瓦尔斯力 质子化 能量学 化学 无机化学 电极 离子 物理化学 热力学 分子 有机化学 物理
作者
Joseph A. Gauthier,Zhou Lin,Martin Head-Gordon,Alexis T. Bell
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:7 (5): 1679-1686 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.2c00167
摘要

Establishing how Cu facilitates the electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) to C2+ products remains a critical challenge. Under typical reaction conditions, the pH near the electrode is considerably more alkaline than that in the bulk due to mass transport limitations. Challenges with probing alkaline pathways using computational methods have limited understanding of the CO2RR under experimentally relevant conditions. In this work, using the Volmer reaction on Cu (100), we demonstrate that predicted activation barriers can substantially differ between acidic and alkaline pathways. We compute reaction energetics for alkaline *CO protonation and find that, while the formation of *CHO is preferred thermodynamically, the formation of *COH is favored kinetically at high overpotential. However, we find formation of *CHO via reaction of *H and *CO feasible at room temperature. We report potential-dependent energetics for forming the first C–C bond in CO2RR and find that CO dimerization likely dominates. Finally, we investigate how long-range van der Waals interactions impact our results by comparing to the meta-GGA B97M-rV.
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
2秒前
北极才才发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
欣喜胡萝卜完成签到,获得积分20
7秒前
HHY发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Cathy完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
菜鸟科研完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
123发布了新的文献求助10
14秒前
大个应助HHY采纳,获得10
14秒前
情怀应助qianyuan采纳,获得10
15秒前
15秒前
Albert发布了新的文献求助10
16秒前
19秒前
22秒前
22秒前
23秒前
24秒前
CodeCraft应助你好好好好好采纳,获得10
24秒前
萨阿呢发布了新的文献求助80
25秒前
zhuang发布了新的文献求助10
27秒前
qianyuan发布了新的文献求助10
27秒前
30秒前
30秒前
31秒前
斯文败类应助萨阿呢采纳,获得10
34秒前
Guo完成签到 ,获得积分10
34秒前
风中的青发布了新的文献求助10
34秒前
魔幻高烽完成签到,获得积分10
34秒前
36秒前
飘飘发布了新的文献求助10
36秒前
SISU发布了新的文献求助20
37秒前
valuri发布了新的文献求助10
40秒前
邓云瀚发布了新的文献求助10
40秒前
41秒前
Albert完成签到 ,获得积分10
41秒前
41秒前
41秒前
高分求助中
Thermodynamic data for steelmaking 3000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Cardiology: Board and Certification Review 400
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 340
Transformerboard III 300
Towards Net Zero Carbon Initiatives A Life Cycle Assessment Perspective 200
Erbium(III) Triflate: A Valuable Catalyst for the Rearrangement of Epoxides to Aldehydes and Ketones 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2360594
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2068038
关于积分的说明 5165655
捐赠科研通 1796212
什么是DOI,文献DOI怎么找? 897301
版权声明 557665
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 478958