Selective CO2 electrocatalysis at the pseudocapacitive nanoparticle/ordered-ligand interlayer

纳米颗粒 催化作用 电催化剂 配体(生物化学) 材料科学 选择性 金属 电化学 化学工程 纳米技术 化学 电极 物理化学 有机化学 生物化学 工程类 受体 冶金
作者
Dohyung Kim,Sunmoon Yu,Fan Zheng,Inwhan Roh,Yifan Li,Sheena Louisia,Zhiyuan Qi,Gábor A. Somorjai,Heinz Frei,Lin‐Wang Wang,Peidong Yang
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:5 (12): 1032-1042 被引量:103
标识
DOI:10.1038/s41560-020-00730-4
摘要

Enzymes feature the concerted operation of multiple components around an active site, leading to exquisite catalytic specificity. Realizing such configurations on synthetic catalyst surfaces remains elusive. Here, we report a nanoparticle/ordered-ligand interlayer that contains a multi-component catalytic pocket for high-specificity CO2 electrocatalysis. The nanoparticle/ordered-ligand interlayer comprises a metal nanoparticle surface and a detached layer of ligands in its vicinity. This interlayer possesses unique pseudocapacitive characteristics where desolvated cations are intercalated, creating an active-site configuration that enhances catalytic turnover by two orders and one order of magnitude against a pristine metal surface and nanoparticle with tethered ligands, respectively. The nanoparticle/ordered-ligand interlayer is demonstrated across several metals with up to 99% CO selectivity at marginal overpotentials and onset overpotentials of as low as 27 mV, in aqueous conditions. Furthermore, in a gas-diffusion environment with neutral media, the nanoparticle/ordered-ligand interlayer achieves nearly unit CO selectivity at high current densities (98.1% at 400 mA cm−2). The complex, multi-component environments found in enzymes induce high catalytic specificity, but are difficult to achieve in synthetic catalysts. Now, researchers report a catalyst comprising a dynamic, ordered layer of ligands above a nanoparticle surface that creates a pocket to facilitate CO2 electroreduction.
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
tu发布了新的文献求助30
1秒前
张振宇发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
GuMingyang完成签到 ,获得积分10
11秒前
无敌鱼发布了新的文献求助50
13秒前
15秒前
15秒前
16秒前
SciGPT应助zr92采纳,获得10
18秒前
陈陈陈发布了新的文献求助10
19秒前
伊森xay完成签到,获得积分10
19秒前
tu完成签到 ,获得积分20
21秒前
热切菩萨应助hhhhhh采纳,获得10
21秒前
12312发布了新的文献求助10
22秒前
枭94发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
30秒前
赝品也烂漫完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
香蕉觅云应助激情的含巧采纳,获得10
32秒前
Carioao发布了新的文献求助10
35秒前
鸭梨发布了新的文献求助10
36秒前
38秒前
giao完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
有情皆苦发布了新的文献求助10
39秒前
李健应助12312采纳,获得10
44秒前
科研通AI2S应助有情皆苦采纳,获得10
46秒前
枭94完成签到,获得积分10
47秒前
47秒前
失眠的水云完成签到,获得积分10
49秒前
CKJ完成签到,获得积分10
50秒前
camellia发布了新的文献求助10
51秒前
晚风发布了新的文献求助10
51秒前
Carioao完成签到,获得积分10
51秒前
luna发布了新的文献求助10
57秒前
SSharon发布了新的文献求助20
57秒前
korchid完成签到,获得积分10
57秒前
59秒前
59秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
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 2481776
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2144384
关于积分的说明 5469750
捐赠科研通 1866895
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927899
版权声明 563039
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496404