Electrochemical CO2 Reduction with Atomic Iron‐Dispersed on Nitrogen‐Doped Graphene

过电位 材料科学 电化学 石墨烯 氮气 化学工程 电化学能量转换 密度泛函理论 无机化学 纳米技术 催化作用 兴奋剂 电催化剂 碳纤维 电极 物理化学 化学 复合数 有机化学 复合材料 光电子学 计算化学 工程类
作者
Chenhao Zhang,Shize Yang,Jingjie Wu,Mingjie Liu,Sadegh Yazdi,Muqing Ren,Junwei Sha,Jun Zhong,Kaiqi Nie,Almaz S. Jalilov,Zhenyuan Li,Huaming Li,Boris I. Yakobson,Qin Wu,Emilie Ringe,Hui Xu,Pulickel M. Ajayan,James M. Tour
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (19) 被引量:447
标识
DOI:10.1002/aenm.201703487
摘要

Abstract Electrochemical reduction of CO 2 provides an opportunity to reach a carbon‐neutral energy recycling regime, in which CO 2 emissions from fuel use are collected and converted back to fuels. The reduction of CO 2 to CO is the first step toward the synthesis of more complex carbon‐based fuels and chemicals. Therefore, understanding this step is crucial for the development of high‐performance electrocatalyst for CO 2 conversion to higher order products such as hydrocarbons. Here, atomic iron dispersed on nitrogen‐doped graphene (Fe/NG) is synthesized as an efficient electrocatalyst for CO 2 reduction to CO. Fe/NG has a low reduction overpotential with high Faradic efficiency up to 80%. The existence of nitrogen‐confined atomic Fe moieties on the nitrogen‐doped graphene layer is confirmed by aberration‐corrected high‐angle annular dark‐field scanning transmission electron microscopy and X‐ray absorption fine structure analysis. The Fe/NG catalysts provide an ideal platform for comparative studies of the effect of the catalytic center on the electrocatalytic performance. The CO 2 reduction reaction mechanism on atomic Fe surrounded by four N atoms (Fe–N 4 ) embedded in nitrogen‐doped graphene is further investigated through density functional theory calculations, revealing a possible promotional effect of nitrogen doping on graphene.
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
Lucycomplex完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
顾矜应助sci_zt采纳,获得10
3秒前
贾小云完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
在水一方应助keyan123采纳,获得10
7秒前
7秒前
舒心灵枫完成签到,获得积分10
7秒前
不安的可乐完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
浩浩发布了新的文献求助30
10秒前
panpanliumin完成签到,获得积分0
11秒前
今后应助林祥胜采纳,获得10
12秒前
如意翡翠发布了新的文献求助10
12秒前
海鸥别叫了完成签到 ,获得积分10
13秒前
舒心灵枫发布了新的文献求助10
14秒前
19秒前
Hello应助笨笨的傲芙采纳,获得10
19秒前
gglp完成签到 ,获得积分10
21秒前
sci_zt发布了新的文献求助10
25秒前
小凯同学完成签到,获得积分10
27秒前
松林发布了新的文献求助10
27秒前
微笑的天抒完成签到,获得积分10
27秒前
Jally完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
30秒前
调皮的笑阳完成签到 ,获得积分10
31秒前
带头大哥应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
niNe3YUE应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
32秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
带头大哥应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
32秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
32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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5559082
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4644294
关于积分的说明 14671943
捐赠科研通 4585480
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2515620
邀请新用户注册赠送积分活动 1489590
关于科研通互助平台的介绍 1460506