Engineering of Metal–Support Interfaces and Cu n -O v Synergistic Sites in Cu/CeO 2 Catalyst for Enhanced Low-Temperature CO 2 Hydrogenation

催化作用 共沉淀 格式化 空位缺陷 选择性 密度泛函理论 化学工程 材料科学 纳米技术 化学 静电纺丝 水煤气变换反应 多相催化 蒸汽重整 氧气 纳米颗粒 合理设计 工作(物理) 能量转换 析氧 电子结构 纳米笼 金属
作者
BaiJie Zhang,Lixuan Ma,Jun Shen,Xin Tian,R. Zhang,Mingyue Ding
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:16 (1): 491-503 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acscatal.5c06746
摘要

Designing supported metal catalysts with strategically engineered metal–support interfaces (MSI) remains pivotal yet challenging in heterogeneous catalysis. Herein, we present a Cu@CeNF catalyst comprising Cu nanoparticles (Cu NPs) anchored on hollow CeO 2 fibers with abundant oxygen vacancies (O v ) and strong metal–support interaction (SMSI), synthesized via a one-pot electrospinning approach. This architecture generates a high density of synergistic Cu-oxygen vacancy (Cu n -O v ) interfacial sites, significantly enhancing the catalytic performance in the reverse water–gas shift (RWGS) reaction. Compared to its counterpart Cu/Ce-CP, prepared by the coprecipitation method and showing a CO 2 conversion of only 4.5%, CuCe@NF delivers a substantially higher CO 2 conversion of 28.9% with 99.9% CO selectivity at 350 °C. Moreover, it maintains long-term stability over 228 h at 300 °C under a high GHSV of 60,000 mL·g –1 ·h –1 . Comprehensive insitu spectroscopic characterizations combined with DFT calculations reveal that the synergetic effects of SMSI and the dense Cu n -O v interfaces in CuCe@NF modulate the d-band center of Cu closer to the Fermi level. This modulation facilitates interfacial charge transfer, which promotes CO 2 activation, enhances formate intermediates formation, and accelerates CO desorption. This work demonstrates that engineered metal–oxygen vacancy interfaces can effectively tailor electronic structures to enhance CO 2 activation, offering a broadly applicable design strategy for developing highly active catalysts in low-carbon energy conversion.
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
hengheng完成签到 ,获得积分10
刚刚
pilgrim完成签到,获得积分10
2秒前
郝小一杯猫完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
契咯发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
6秒前
yang发布了新的文献求助10
6秒前
领导范儿应助lin采纳,获得10
7秒前
英吉利25发布了新的文献求助30
8秒前
天天快乐应助Oooner采纳,获得10
8秒前
8秒前
Yachino给Yachino的求助进行了留言
9秒前
科研通AI6.2应助超级凤梨采纳,获得10
9秒前
QXS发布了新的文献求助10
10秒前
思源应助寒食采纳,获得10
10秒前
苹果大侠发布了新的文献求助10
11秒前
Changfh发布了新的文献求助10
11秒前
CipherSage应助yang采纳,获得10
11秒前
12秒前
契咯完成签到,获得积分10
13秒前
小二郎应助pyyy采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
缙云山2020发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
郝小一杯猫关注了科研通微信公众号
16秒前
16秒前
只为一碗饭完成签到,获得积分20
18秒前
20588关注了科研通微信公众号
19秒前
今后应助憨憨采纳,获得10
19秒前
20秒前
碧蓝访风完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
fjxxx发布了新的文献求助10
20秒前
XY发布了新的文献求助10
21秒前
生动梦松发布了新的文献求助400
21秒前
22秒前
星辰大海应助南辰采纳,获得10
22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
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7345146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8957438
关于积分的说明 19020446
捐赠科研通 6996719
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219917
关于科研通互助平台的介绍 2384835
邀请新用户注册赠送积分活动 2200164