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 参比电极 工程类
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
yesss完成签到 ,获得积分10
1秒前
niumi190完成签到,获得积分10
1秒前
灿华完成签到 ,获得积分10
3秒前
rudjs完成签到,获得积分10
5秒前
suxin发布了新的文献求助10
6秒前
王大夫完成签到 ,获得积分10
8秒前
楚天完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
HCKACECE完成签到 ,获得积分10
16秒前
123发布了新的文献求助10
17秒前
叶子完成签到,获得积分10
18秒前
tivyg'lk完成签到,获得积分10
19秒前
JiangHb完成签到,获得积分10
19秒前
李健的小迷弟应助胡八一采纳,获得10
21秒前
cheng完成签到,获得积分10
22秒前
怀歌发布了新的文献求助10
22秒前
PJ完成签到,获得积分0
22秒前
epmoct完成签到 ,获得积分10
24秒前
闹一闹吧费曼先生完成签到 ,获得积分10
24秒前
Arthur完成签到,获得积分10
25秒前
施小展完成签到,获得积分10
31秒前
找文献呢发布了新的文献求助20
31秒前
群群完成签到,获得积分10
32秒前
哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
32秒前
Ava应助复杂念梦采纳,获得10
34秒前
34秒前
Jesica完成签到,获得积分10
37秒前
小菜鸡完成签到 ,获得积分10
38秒前
zhanghaotol发布了新的文献求助10
40秒前
Akim应助zheng_zhang2001采纳,获得10
42秒前
逍遥游完成签到,获得积分10
42秒前
朴素的从灵完成签到 ,获得积分10
44秒前
45秒前
47秒前
SHUIw完成签到 ,获得积分10
48秒前
鼠鼠想养猫完成签到,获得积分10
48秒前
复杂念梦发布了新的文献求助10
51秒前
51秒前
jinyu完成签到,获得积分10
52秒前
66完成签到,获得积分10
52秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469037
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136228
关于积分的说明 5443029
捐赠科研通 1860861
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925477
版权声明 562694
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495093