Regulating the Water Dissociation on Atomic Iron Sites to Speed Up CO2 Protonation and Achieve pH‐Universal CO2 Electroreduction

法拉第效率 质子化 离解(化学) 催化作用 电化学 电解水 可逆氢电极 无机化学 电解 一氧化碳 法拉第电流 电催化剂 材料科学 化学 二氧化碳电化学还原 分解水 标准氢电极 金属 电极 制氢 光化学 电化学电位
作者
Qi Tang,Qi Hao,Junxiu Wu,Yaowen Zhang,Ping Sun,Depeng Wang,Chuan Tian,Haixia Zhong,Yihan Zhu,Keke Huang,Kai Liu,Xinbo Zhang,Jun Lü
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (40) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/aenm.202401364
摘要

Abstract Atomic Fe sites enabled electrochemical carbon dioxide (CO 2 ) reduction (ECO 2 R) to carbon monoxide (CO) at low overpotentials. However, the narrow potential ranges for selective CO 2 conversion on atomic Fe sites hindered the CO production at high current densities. Therefore, unveiling the CO 2 electroreduction processes and clarifying the catalytic mechanisms on different atomic Fe sites are important for better design of atomic Fe catalysts toward efficient ECO 2 R. Herein, the ECO 2 R processes on single‐atom, dual‐atom, and cluster Fe sites are systematically investigated, and clarify that the balanced water dissociation and CO 2 protonation on dual‐atom Fe sites promote the efficient CO production. The dual‐atom Fe catalyst achieves Faradaic efficiencies of CO ( FE CO ) above 92% over a wide potential range of −0.4–−0.9 V versus reversible hydrogen electrode and maintains FE CO of 91% after 153‐h electrolysis in H‐type cell. Benefitting from the favorable CO 2 protonation for ECO 2 R on dual‐atom Fe sites, pH‐universal CO 2 electroreduction is achieved in alkali‐/acid‐/bicarbonate‐fed membrane electrode assembly electrolyzer, with FE CO exceeds 98% in strongly acidic/alkaline and neutral mediums. The work reveals a water dissociation‐promoted CO 2 electroreduction on dual‐atom Fe sites and presents a feasible regulation of atomic Fe sites for highly active/selective ECO 2 R.
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
Haaaaa完成签到,获得积分10
1秒前
ll发布了新的文献求助50
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
情怀应助YYY采纳,获得10
3秒前
脱羰甲酸完成签到,获得积分10
3秒前
yan完成签到,获得积分10
4秒前
隐形曼青应助阳光宝贝采纳,获得10
4秒前
5秒前
科研通AI2S应助缓慢子轩采纳,获得10
5秒前
5秒前
Yang完成签到,获得积分10
5秒前
打打应助bff采纳,获得10
6秒前
6秒前
belladonna发布了新的文献求助10
7秒前
CodeCraft应助YYY采纳,获得10
7秒前
7秒前
小肖的KYT完成签到,获得积分10
8秒前
响响发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
苏沐阳发布了新的文献求助10
11秒前
DavidSun发布了新的文献求助10
11秒前
刻苦的溪流完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
托塔天丸发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
YYY发布了新的文献求助10
14秒前
yan发布了新的文献求助10
14秒前
爆米花应助kern采纳,获得10
15秒前
阳光宝贝发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
科研通AI6.4应助boshen采纳,获得10
17秒前
yixi发布了新的文献求助10
18秒前
米斯特温特完成签到,获得积分10
18秒前
清爽的大炮完成签到,获得积分10
18秒前
dongge发布了新的文献求助10
19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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
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 7757562
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9303944
关于积分的说明 20277486
捐赠科研通 7341240
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3311996
关于科研通互助平台的介绍 2462703
邀请新用户注册赠送积分活动 2325724