Modulation of *CHxO Adsorption to Facilitate Electrocatalytic Reduction of CO2 to CH4 over Cu-Based Catalysts

化学 法拉第效率 电催化剂 催化作用 吸附 电化学 选择性 密度泛函理论 无机化学 金属 物理化学 化学工程 计算化学 电极 有机化学 工程类
作者
Jing Zhao,Peng Zhang,Tenghui Yuan,Dongfang Cheng,Shiyu Zhen,Hui Gao,Tuo Wang,Zhi‐Jian Zhao,Jinlong Gong
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (12): 6622-6627 被引量:175
标识
DOI:10.1021/jacs.2c12006
摘要

Copper (Cu) can efficiently catalyze the electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) to produce value-added fuels and chemicals, among which methane (CH4) has drawn attention due to its high mass energy density. However, the linear scaling relationship between the adsorption energies of *CO and *CHxO on Cu restricts the selectivity toward CH4. Alloying a secondary metal in Cu provides a new freedom to break the linear scaling relationship, thus regulating the product distribution. This paper describes a controllable electrodeposition approach to alloying Cu with oxophilic metal (M) to steer the reaction pathway toward CH4. The optimized La5Cu95 electrocatalyst exhibits a CH4 Faradaic efficiency of 64.5%, with the partial current density of 193.5 mA cm-2. The introduction of oxophilic La could lower the energy barrier for *CO hydrogenation to *CHxO by strengthening the M-O bond, which would also promote the breakage of the C-O bond in *CH3O for the formation of CH4. This work provides a new avenue for the design of Cu-based electrocatalysts to achieve high selectivity in CO2RR through the modulation of the adsorption behaviors of key intermediates.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
个性的迎蓉完成签到,获得积分10
刚刚
荔枝发布了新的文献求助20
刚刚
Lyh应助夏堇采纳,获得10
1秒前
edhyjdtdm完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
徐徐发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
Jasper应助十三采纳,获得10
3秒前
rock完成签到,获得积分10
3秒前
皮皮猪发布了新的文献求助10
4秒前
博观约取_奋楫笃行完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
giggle应助0001采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
优秀的雁兰完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
情怀应助浪子采纳,获得10
6秒前
pandary完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
瓜瓜发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
火星上枫发布了新的文献求助10
8秒前
孤独安萱完成签到,获得积分10
8秒前
hotdx完成签到,获得积分10
9秒前
九城完成签到,获得积分10
10秒前
小丑看花发布了新的文献求助10
10秒前
Lucas应助赵哈哈采纳,获得10
11秒前
优秀的雁兰关注了科研通微信公众号
11秒前
jzpPLA发布了新的文献求助10
11秒前
陈兴跃完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
机智冬灵发布了新的文献求助10
12秒前
小纯完成签到 ,获得积分10
13秒前
笑容女王发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
莫封叶发布了新的文献求助10
14秒前
14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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Reflections of female probation practitioners: navigating the challenges of working with male offenders 500
Probation staff reflective practice: can it impact on outcomes for clients with personality difficulties? 500
PRINCIPLES OF BEHAVIORAL ECONOMICS Microeconomics & Human Behavior 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5028498
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4264328
关于积分的说明 13293174
捐赠科研通 4072431
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2227423
邀请新用户注册赠送积分活动 1235825
关于科研通互助平台的介绍 1160185