Pushing the Performance Limit of Cu/CeO2 Catalyst in CO2 Electroreduction: A Cluster Model Study for Loading Single Atoms

催化作用 星团(航天器) 极限(数学) 材料科学 Atom(片上系统) 法拉第效率 航程(航空) 纳米技术 原子物理学 物理化学 化学 电化学 物理 电极 复合材料 计算机科学 嵌入式系统 程序设计语言 数学分析 生物化学 数学
作者
Yawen Jiang,Keke Mao,Jiawei Li,Delong Duan,Jiayi Li,Xinyu Wang,Yuan Zhong,Chao Zhang,Hengjie Liu,Wanbing Gong,Ran Long,Yujie Xiong
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (3): 2620-2628 被引量:29
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c10534
摘要

Pushing the performance limit of catalysts is a major goal of CO2 electroreduction toward practical application. A single-atom catalyst is recognized as a solution for achieving this goal, which is, however, a double-edged sword considering the limited loading amount and stability of single-atom sites. To overcome the limit, the loading of single atoms on supports should be well addressed, requiring a suitable model system. Herein, we report the model system of an ultrasmall CeO2 cluster (2.4 nm) with an atomic precise structure and a high surface-to-volume ratio for loading Cu single atoms. The combination of multiple characterizations and theoretical calculations reveals the loading location and limit of Cu single atoms on CeO2 clusters, determining an optimal configuration for CO2 electroreduction. The optimal catalyst achieves a maximum Faradaic efficiency (FE) of 67% and a maximum partial current density of -364 mA/cm2 for CH4, and can maintain high CH4 FE values over 50% in a wide range of applied current densities (-50 ∼ -600 mA/cm2), exceeding those of the reported 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
充电宝应助聪明的背包采纳,获得10
1秒前
1秒前
项彼夜完成签到,获得积分10
2秒前
Sophie发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Sea_U发布了新的文献求助10
5秒前
ShiWuCai完成签到 ,获得积分10
5秒前
Jello完成签到,获得积分10
9秒前
科目三应助小葵葵葵葵采纳,获得10
11秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
xjcy应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
xjcy应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
11秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
科研通AI6.4应助快乐盼雁采纳,获得10
13秒前
ll完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
彭于晏应助RJQ采纳,获得10
14秒前
hunter完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
微笑的烨霖完成签到,获得积分10
16秒前
lei完成签到,获得积分10
16秒前
辣子鸡发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
(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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6441901
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255853
关于积分的说明 17579255
捐赠科研通 5500618
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900336
邀请新用户注册赠送积分活动 1877230
关于科研通互助平台的介绍 1717101