Promoting water dissociation for efficient solar driven CO2 electroreduction via improving hydroxyl adsorption

离解(化学) 光化学 吸附 化学 羟基自由基 化学工程 纳米技术 材料科学 环境化学 物理化学 激进的 有机化学 工程类
作者
Xin Chen,Junxiang Chen,Huayu Chen,Qiqi Zhang,Jiaxuan Li,Jiwei Cui,Yanhui Sun,Defa Wang,Jinhua Ye,Lequan Liu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:45
标识
DOI:10.1038/s41467-023-36263-z
摘要

Abstract Exploring efficient electrocatalysts with fundamental understanding of the reaction mechanism is imperative in CO 2 electroreduction. However, the impact of sluggish water dissociation as proton source and the surface species in reaction are still unclear. Herein, we report a strategy of promoting protonation in CO 2 electroreduction by implementing oxygen vacancy engineering on Bi 2 O 2 CO 3 over which high Faradaic efficiency of formate (above 90%) and large partial current density (162 mA cm −2 ) are achieved. Systematic study reveals that the production rate of formate is mainly hampered by water dissociation, while the introduction of oxygen vacancy accelerates water dissociation kinetics by strengthening hydroxyl adsorption and reduces the energetic span of CO 2 electroreduction. Moreover, CO 3 * involved in formate formation as the key surface species is clearly identified by electron spin resonance measurements and designed in situ Raman spectroscopy study combined with isotopic labelling. Coupled with photovoltaic device, the solar to formate energy conversion efficiency reaches as high as 13.3%.
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
明亮梦山完成签到 ,获得积分10
1秒前
cmh完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
小文殊完成签到 ,获得积分10
7秒前
四叶草完成签到 ,获得积分10
11秒前
潘fujun完成签到 ,获得积分10
19秒前
Wang发布了新的文献求助10
21秒前
HCKACECE完成签到 ,获得积分0
21秒前
赧赧完成签到 ,获得积分10
28秒前
goodsheep完成签到 ,获得积分10
32秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
34秒前
你会飞么发布了新的文献求助10
36秒前
落红禹03完成签到 ,获得积分10
37秒前
46秒前
liang19640908完成签到 ,获得积分10
46秒前
你会飞么完成签到,获得积分10
46秒前
淡然的咖啡豆完成签到 ,获得积分10
52秒前
123完成签到 ,获得积分10
53秒前
Ingrid_26完成签到,获得积分10
59秒前
xiaoliuyaonuli完成签到,获得积分10
59秒前
西红柿不吃皮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鲲之小完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Zheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
甜蜜代双完成签到 ,获得积分10
1分钟前
文静的惜雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
swordshine完成签到,获得积分10
1分钟前
sjyu1985完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xue112完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大雄的梦想是什么完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CipherSage应助hhh2018687采纳,获得30
1分钟前
hxpxp完成签到,获得积分10
1分钟前
yilin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
海猫食堂完成签到,获得积分10
1分钟前
Raymond完成签到,获得积分10
1分钟前
Jackson333完成签到,获得积分10
1分钟前
xiaobin完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
胡楠完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3815909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3359386
关于积分的说明 10402437
捐赠科研通 3077226
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690236
邀请新用户注册赠送积分活动 813667
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767743