S‐Vacancy‐Induced “Proton Fence Effect” Enables Selectivity Switching between CH 4 and CO in Photo‐Assisted CO 2 Electroreduction

围栏(数学) 选择性 空位缺陷 质子 化学 光化学 材料科学 化学物理 结晶学 催化作用 物理 有机化学 核物理学 数学 组合数学
作者
Shengqi Liu,Zhenyan Guo,Zhengyi Li,Song Yang,Dingsheng Wang,Hu Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:137 (26) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/ange.202506608
摘要

Abstract Upcycling CO 2 into high‐value C 1 products is impressive for achieving carbon neutrality and energy sustainability, while rational modulation of C 1 product selectivity is one of the biggest challenges in electrocatalytic CO 2 reduction reaction (eCO 2 RR) due to the competing reaction pathways and thermodynamic limitation. Here, we showcase a “proton fence” strategy enabled by in situ adsorbed *OH on sulfur vacancies (S V ) to ultraselectively switch the C 1 product between CH 4 and CO during CO 2 RR, with Faraday efficiency of 93.6% and 95.3%, respectively. In situ measurements uncover that the photo‐generated holes counteract Cu 2+ electroreduction to retain the intact structure of CuInS 2 /CuS, while *OH dissociated from water can spontaneously anchor toward S V to hinder the local proton migration, completely circumventing multiproton products. Meanwhile, the preferential desorption of *CO from Cu centers adjacent to the *OH‐anchored S V renders the exclusive formation of CO. In the absence of S V , *CO can be further hydrogenated in a lower free energy/even spontaneously to afford CH 4 . The proposed proton confinement effect furnishes a promising reference for the selectivity control of eCO 2 RR, and the photo‐assisted electroreductive protocol demonstrates a paradigm of in situ stabilization of electron‐intolerant catalytic structures.
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
ccc完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
dan完成签到,获得积分10
1秒前
sunny完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
小马甲应助jackywengfjnu采纳,获得10
2秒前
kmkz发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
singefly完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
今后应助xxxx采纳,获得10
4秒前
5秒前
cdercder应助科研小白采纳,获得10
6秒前
6秒前
今后应助神秘人X采纳,获得10
6秒前
7秒前
科目三应助美好的gh采纳,获得10
7秒前
追寻又柔发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
三水完成签到,获得积分10
8秒前
斯文败类应助李莹采纳,获得10
8秒前
8秒前
濮阳千易发布了新的文献求助10
8秒前
灵泽发布了新的文献求助10
9秒前
姚世娇发布了新的文献求助20
9秒前
10秒前
完美世界应助Oil采纳,获得10
10秒前
共享精神应助开心点采纳,获得10
10秒前
上官若男应助科研小巨头采纳,获得10
11秒前
上官枫发布了新的文献求助10
11秒前
耐心齐发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
研友_LBorkn发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
睡不醒发布了新的文献求助10
14秒前
bobo完成签到 ,获得积分10
14秒前
Nexus应助HuiLang采纳,获得50
15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
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 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 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 7389113
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8995585
关于积分的说明 19143180
捐赠科研通 7025891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228598
关于科研通互助平台的介绍 2390893
邀请新用户注册赠送积分活动 2209891