Steering post-C–C coupling selectivity enables high efficiency electroreduction of carbon dioxide to multi-carbon alcohols

选择性 铜 电化学 碳纤维 乙烯 化学 二氧化碳电化学还原 纳米颗粒 法拉第效率 酒 化学工程 无机化学 材料科学 纳米技术 有机化学 催化作用 一氧化碳 电极 物理化学 复合材料 工程类 复合数
作者
Tao‐Tao Zhuang,Zhiqin Liang,Ali Seifitokaldani,Yi Li,Phil De Luna,Thomas Burdyny,Fanglin Che,Fei Meng,Yimeng Min,Rafael Quintero‐Bermudez,Cao‐Thang Dinh,Yuanjie Pang,Miao Zhong,Bo Zhang,Jun Li,Peining Chen,X. R. Zheng,Hongyan Liang,Wenna Ge,Bangjiao Ye
出处
期刊:Nature Catalysis [Nature Portfolio]
卷期号:1 (6): 421-428 被引量:780
标识
DOI:10.1038/s41929-018-0084-7
摘要

Engineering copper-based catalysts that favour high-value alcohols is desired in view of the energy density, ready transport and established use of these liquid fuels. In the design of catalysts, much progress has been made to target the C–C coupling step; whereas comparatively little effort has been expended to target post-C–C coupling reaction intermediates. Here we report a class of core–shell vacancy engineering catalysts that utilize sulfur atoms in the nanoparticle core and copper vacancies in the shell to achieve efficient electrochemical CO2 reduction to propanol and ethanol. These catalysts shift selectivity away from the competing ethylene reaction and towards liquid alcohols. We increase the alcohol-to-ethylene ratio more than sixfold compared with bare-copper nanoparticles, highlighting an alternative approach to electroproduce alcohols instead of alkenes. We achieve a C2+ alcohol production rate of 126 ± 5 mA cm−2 with a selectivity of 32 ± 1% Faradaic efficiency. The conversion of carbon dioxide into multi-carbon alcohols would enable the synthesis of sustainable liquid fuels with high energy densities. Now, vacancy-engineered core–shell copper-based catalysts are able to shift the selectivity of electrochemical CO2 reduction into alcohols instead of alkenes, as obtained with bare-copper 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
1秒前
Akim的应助被Zjnt采纳,获得10
1秒前
闭家锁完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
科研通AI6.4的应助被kenny采纳,获得10
4秒前
5秒前
俊逸绮玉完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
6秒前
wenni完成签到,获得积分10
7秒前
俊逸绮玉发布了新的文献求助10
7秒前
zhoujunjie完成签到,获得积分10
7秒前
悦耳的诗云完成签到,获得积分10
7秒前
罗布林卡发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
xiaoyu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
君澔发布了新的文献求助10
12秒前
wu发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
xyy完成签到,获得积分10
13秒前
在水一方的应助被szw采纳,获得10
13秒前
Rita驳回了慕青的应助
14秒前
旋覆花哎呦喂完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
tang发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
qihe完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
番茄完成签到,获得积分10
17秒前
王春焦发布了新的文献求助10
18秒前
taimeili发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
Lc发布了新的文献求助10
19秒前
nini发布了新的文献求助10
19秒前
crazy发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
Encyclopedia of Geology 2nd Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7805161
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9338785
关于积分的说明 20493084
捐赠科研通 7397170
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3327705
关于科研通互助平台的介绍 2474554
邀请新用户注册赠送积分活动 2345813