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:272
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
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
刚刚
刚刚
刚刚
anna1992发布了新的文献求助200
2秒前
2秒前
LL666发布了新的文献求助10
3秒前
残夏发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
change发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
anz发布了新的文献求助10
6秒前
研友icc完成签到,获得积分10
7秒前
zhengqian发布了新的文献求助10
7秒前
Jie_wang完成签到,获得积分10
7秒前
chenboyang发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
zyl完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
丘比特应助Erika采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
郝明朋完成签到,获得积分20
8秒前
llllll发布了新的文献求助10
9秒前
2338846065完成签到,获得积分10
9秒前
xiaoyi发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
業業完成签到,获得积分10
10秒前
所所应助稳重盼夏采纳,获得10
10秒前
molihuakai应助阿王采纳,获得10
11秒前
lbj完成签到,获得积分10
11秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
11秒前
Ti发布了新的文献求助10
12秒前
七因发布了新的文献求助10
12秒前
Lucas应助科研小牛采纳,获得50
12秒前
dddd关注了科研通微信公众号
12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 7388385
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8994974
关于积分的说明 19140560
捐赠科研通 7025263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228385
关于科研通互助平台的介绍 2390799
邀请新用户注册赠送积分活动 2209441