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:450
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
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
2秒前
4秒前
我爱读文献完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
风中诗完成签到,获得积分10
6秒前
无情翅膀完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
活泼冰淇淋完成签到,获得积分10
8秒前
baozaoxiaopei发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
che发布了新的文献求助10
10秒前
ABC发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
求知完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
xiaoxiao应助活泼冰淇淋采纳,获得20
17秒前
求知发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
dd发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
Xiang应助莹莹啊采纳,获得10
20秒前
afatinib完成签到,获得积分10
20秒前
酷酷纸飞机完成签到,获得积分10
21秒前
微笑老太发布了新的文献求助30
21秒前
zinc完成签到 ,获得积分10
23秒前
希望天下0贩的0应助ray采纳,获得10
24秒前
baozaoxiaopei完成签到,获得积分20
24秒前
Maestro_S应助RX0采纳,获得50
25秒前
缥缈静珊发布了新的文献求助10
27秒前
科研通AI6.2应助双引号采纳,获得10
27秒前
28秒前
飞跃完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
shijiu完成签到,获得积分10
30秒前
dd完成签到,获得积分10
31秒前
DW应助3en0105采纳,获得10
32秒前
taipingyang发布了新的文献求助10
34秒前
34秒前
读者发布了新的文献求助20
34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
Encyclopedia of Cardiovascular Research and Medicine(2e) 820
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7781394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9321185
关于积分的说明 20381772
捐赠科研通 7369249
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320035
关于科研通互助平台的介绍 2467849
邀请新用户注册赠送积分活动 2335930