pH- and Cation-Induced Interfacial Hydrogen-Bond Network Reorganization Governs Acidic CO 2 Electroreduction over Fe–N–C Catalyst

电解质 催化作用 法拉第效率 吸附 选择性 化学工程 化学 氧化还原 材料科学 吸收(声学) 密度泛函理论 红外光谱学 无机化学 分子动力学 电化学 从头算 离子 多相催化 吸收光谱法 从头算量子化学方法 原位 漫反射红外傅里叶变换
作者
Jing Xue,Xinhui Guo,Tianfu Li,Yi Wang,Hefei Li,Jiaqi Sang,Yunfan Fu,Dunfeng Gao,Guoxiong Wang,Xinhe Bao
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:11 (3): 2984-2992
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.6c00211
摘要

Beyond catalyst design, electrolyte effects provide an alternative to improve acidic CO2 electroreduction reaction (CO2RR) performance, yet the underlying mechanisms, especially dynamic interfacial behaviors of reactive species, remain unclear. Here we tailor the interfacial microenvironment of an Fe–N–C model catalyst for acidic CO2RR by tuning pH and concentration of a K2SO4 electrolyte, with a CO Faradaic efficiency of 95.7% and a maximum CO partial current density of 103.9 mA cm–2 in 0.6 M K2SO4 with pH 2. Finite element simulations indicate that a delicate balance between the alkaline interfacial microenvironment and acidic bulk electrolyte is favorable for inhibiting HER while maintaining sufficient CO2 availability. In situ attenuated total reflectance surface-enhanced infrared absorption spectroscopy (ATR-SEIRAS) measurements and ab initio molecular dynamics (AIMD) simulations reveal that both pH and cation can reorganize the hydrogen-bond network of interfacial water and thus facilitate CO2 accessibility and adsorption over Fe sites, resulting in improved CO selectivity in acidic media.
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
刚刚
1230完成签到,获得积分20
1秒前
侠侠大王完成签到 ,获得积分10
1秒前
kk发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
piao发布了新的文献求助10
2秒前
在水一方应助菠萝酸酸采纳,获得10
3秒前
韩冬冬发布了新的文献求助10
3秒前
CipherSage应助SSSSSS采纳,获得10
3秒前
4秒前
木子完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Zbw发布了新的文献求助30
9秒前
esyncoms发布了新的文献求助10
10秒前
韩冬冬完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
jack发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
17秒前
20秒前
20秒前
无妄秋完成签到,获得积分10
21秒前
小二郎应助夏秋采纳,获得10
22秒前
piao完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
paul52020发布了新的文献求助10
23秒前
微笑完成签到,获得积分10
24秒前
FZUer完成签到,获得积分10
24秒前
李爱国应助蓝天采纳,获得30
25秒前
Jorna发布了新的文献求助10
25秒前
李翔发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
春夏秋冬完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
积极三毒完成签到,获得积分10
28秒前
慕青应助Lartyrs采纳,获得10
31秒前
31秒前
华仔应助Return采纳,获得10
32秒前
李翔完成签到,获得积分10
32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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7315595
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8931640
关于积分的说明 18932831
捐赠科研通 6975703
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213914
关于科研通互助平台的介绍 2381874
邀请新用户注册赠送积分活动 2192485