MXene-Regulated Indium-Based Metal–Organic Framework Material for Electrochemical Reduction of CO2 into Pure Formic Acid Aqueous Solution

化学 甲酸 水溶液 电化学 无机化学 金属 金属有机骨架 还原(数学) 有机化学 电极 物理化学 几何学 数学 吸附
作者
Zihao Zhu,Xinyu Wu,Jianfeng Lu,Hui Xu,Sheng‐Li Hou,Jian Zhao,Sui‐Jun Liu,He‐Rui Wen
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.5c00541
摘要

Electrochemical CO2 reduction reaction provides a mild avenue for resource utilization of CO2. Metal-organic framework (MOF) materials are considered among the promising catalysts due to unique structural advantages. However, the catalytic performance of MOFs is hindered by poor conductivity, making it crucial to enhance the charge transfer for improved efficiency. Herein, a hybrid catalyst was constructed based on the In-based porphyrin framework (In-TCPP) and conducting MXene nanosheets for efficient CO2 conversion. As expected, MXene as a unique conductive support significantly improves the catalytic performance of the hybrid material, achieving a Faraday efficiency for HCOO- of 94.0% with a 2.2-fold increase in the practical current density. Furthermore, a pure formic acid solution with a concentration of ca. 0.22 M was prepared via execution in a solid-state electrolyte-mediated MEA (MEA-SSE) device. Theoretical calculations and in situ ATR-FTIR spectra reveal that the introduction of MXene not only endows the hybrid material with metallic properties to facilitate charge transfer but also modulates the electronic structure to optimize the adsorption of the key intermediate *OCHO. This work enlightens the rational design of MOF-based electrocatalysts via the regulation of MXene and demonstrates the promise of the MEA-SSE device for practical CO2 reduction applications.

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
完美世界应助cc采纳,获得10
刚刚
titi发布了新的文献求助10
1秒前
小雨点完成签到 ,获得积分10
2秒前
wanci应助zym采纳,获得10
2秒前
2秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
liu.cc完成签到,获得积分20
4秒前
妍小猪发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
liu.cc发布了新的文献求助10
7秒前
小破网发布了新的文献求助10
8秒前
zhonghang2024应助窦橘采纳,获得10
8秒前
8秒前
上官若男应助145采纳,获得10
8秒前
飞快的问芙完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
灵巧的听枫完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
zss发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
SYLH应助成就宛采纳,获得10
12秒前
hua完成签到,获得积分10
12秒前
雨山发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
司马秋凌完成签到,获得积分10
14秒前
zym发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
keyanxiaozi完成签到,获得积分10
16秒前
陈1完成签到,获得积分10
16秒前
追寻茗发布了新的文献求助10
17秒前
wanci应助titi采纳,获得10
17秒前
cc发布了新的文献求助10
17秒前
啧啧zeze发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
科研通AI5应助妍小猪采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 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 3823231
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3365752
关于积分的说明 10437018
捐赠科研通 3084764
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1697011
邀请新用户注册赠送积分活动 816159
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 769426