Engineering COBridge Adsorption in Cu2O-TiO2 Heterojunction Catalyst for Selective Electrochemical CO2 Reduction to Ethanol

吸附 催化作用 一氧化碳 法拉第效率 电化学 无机化学 解吸 铜 材料科学 选择性 异质结 价(化学) 化学 化学工程 电极 物理化学 有机化学 工程类 光电子学
作者
Huiying Zhang,Yanfei Sun,Jinrui Wang,Xueying Gao,Zheng Tang,Shuyuan Li,Zishan Hou,Xiaojun Wang,Kaiqi Nie,Jiangzhou Xie,Zhiyu Yang,Yi‐Ming Yan
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (22): 11448-11457 被引量:25
标识
DOI:10.1021/acsaem.3c01463
摘要

Selective electroreduction of carbon dioxide (CO2) into multicarbon products using copper-based catalysts, primarily governed by CO adsorption configurations such as atop-adsorbed *CO (COatop) and bridge-adsorbed *CO (CObridge), is a promising strategy for converting greenhouse gases into valuable chemicals and fuels. However, the production of ethanol (C2H5OH), a crucial chemical feedstock, is significantly limited by weak CObridge adsorption on copper-based catalysts. Herein, a Cu2O-TiO2 heterostructure catalyst was designed to adjust the CO adsorption configurations for promoting the selectivity of ethanol. At an applied potential of −0.7 V vs RHE, Cu2O-TiO2 demonstrated a 5.1-fold increase in the Faradaic efficiency (FE) for C2H5OH (27.13%) compared to that of Cu2O (5.2%). Experimental and theoretical calculation results verified the strong electronic interactions between Cu2O and TiO2 in Cu2O-TiO2, resulting in an increase in the valence state of Ti and consequently enhancing the oxophilicity of TiO2. Moreover, carbon monoxide temperature-programmed desorption (CO-TPD) results, in situ Raman spectra, and DFT calculations revealed a more robust CObridge adsorption on the Cu2O-TiO2 surface than on Cu2O due to the improved oxophilicity of TiO2, which is responding for the better ethanol selectivity of the electrocatalytic CO2 reduction reaction (CO2RR). This work offers original insights into the design of electrocatalysts for the selective production of ethanol from the CO2RR by engineering CO adsorption configurations.
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
Lww发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
youhao6a发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
小蘑菇的应助被michael采纳,获得10
1秒前
Lxy发布了新的文献求助30
3秒前
leegawei发布了新的文献求助10
3秒前
ggbond完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
bbb关闭了bbb的文献求助
4秒前
科目三的应助被清茶采纳,获得10
4秒前
Dandanxiao完成签到 ,获得积分10
4秒前
额尔其子发布了新的文献求助10
5秒前
沧海鹏完成签到,获得积分10
5秒前
光亮的傲南完成签到 ,获得积分20
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
KK发布了新的文献求助30
5秒前
Mr.egg发布了新的文献求助10
6秒前
y的科研发布了新的文献求助30
6秒前
toito完成签到,获得积分10
7秒前
nimama发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
瑞士卷儿发布了新的文献求助10
8秒前
情怀的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
领导范儿的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
v0id的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
乐乐的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
ww的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
桐桐的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
望舒完成签到,获得积分10
9秒前
倾咩ry的应助被刻苦的宛筠采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
Jasper的应助被科研通管家采纳,获得10
10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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Challenging Attachment Theory 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8140347
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9540672
关于积分的说明 21641346
捐赠科研通 7724383
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421086
关于科研通互助平台的介绍 2546303
邀请新用户注册赠送积分活动 2463147