Engineering the Interfacial Microenvironment via Surface Hydroxylation to Realize the Global Optimization of Electrochemical CO<sub>2</sub> Reduction

法拉第效率 催化作用 材料科学 吸附 选择性 电化学 可逆氢电极 化学工程 密度泛函理论 纳米技术 分子 电极 化学 有机化学 计算化学 物理化学 工程类 参比电极
作者
Xu Han,Ting Zhang,Martí Biset-Peiró,Xuan Zhang,Jian Li,Shuangliang Zhao,Pengyi Tang,Joan Ramon Morante,Jordi Llorca
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (28): 32157-32165
标识
DOI:10.1021/acsami.2c09129
摘要

The adsorption and activation of CO2 on the electrode interface is a prerequisite and key step for electrocatalytic CO2 reduction reaction (eCO2 RR). Regulating the interfacial microenvironment to promote the adsorption and activation of CO2 is thus of great significance to optimize overall conversion efficiency. Herein, a CO2-philic hydroxyl coordinated ZnO (ZnO-OH) catalyst is fabricated, for the first time, via a facile MOF-assisted method. In comparison to the commercial ZnO, the as-prepared ZnO-OH exhibits much higher selectivity toward CO at lower applied potential, reaching a Faradaic efficiency of 85% at -0.95 V versus RHE. To the best of our knowledge, such selectivity is one of the best records in ZnO-based catalysts reported till date. Density functional theory calculations reveal that the coordinated surficial -OH groups are not only favorable to interact with CO2 molecules but also function in synergy to decrease the energy barrier of the rate-determining step and maintain a higher charge density of potential active sites as well as inhibit undesired hydrogen evolution reaction. Our results indicate that engineering the interfacial microenvironment through the introduction of CO2-philic groups is a promising way to achieve the global optimization of eCO2 RR via promoting adsorption and activation of CO2.
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
1秒前
深情安青应助黄诺采纳,获得10
4秒前
7秒前
10秒前
屿风完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
果果完成签到,获得积分10
15秒前
WYN发布了新的文献求助10
15秒前
妮妮完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
lcw完成签到,获得积分10
16秒前
CYY发布了新的文献求助10
17秒前
哭泣以筠完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
大仙儿完成签到 ,获得积分10
20秒前
Linda发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
muyun发布了新的文献求助10
22秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
HEIKU应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得60
22秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
22秒前
冯不可完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
Archy完成签到,获得积分10
26秒前
默默白开水完成签到 ,获得积分10
26秒前
Sun发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
黄诺发布了新的文献求助10
28秒前
席冥完成签到,获得积分10
28秒前
汉堡包应助小猫多鱼采纳,获得10
29秒前
重要的小刘完成签到,获得积分10
29秒前
wahaha发布了新的文献求助10
29秒前
Sun完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
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 3780337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325661
关于积分的说明 10223791
捐赠科研通 3040806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669006
邀请新用户注册赠送积分活动 798963
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758648