Manipulating Cu Nanoparticle Surface Oxidation States Tunes Catalytic Selectivity toward CH4 or C2+ Products in CO2 Electroreduction

材料科学 催化作用 纳米颗粒 价(化学) 氢氧化物 氧化物 法拉第效率 电流密度 选择性 化学工程 纳米技术 无机化学 电化学 物理化学 电极 化学 有机化学 冶金 工程类 物理 量子力学
作者
Qikui Fan,Xue Zhang,Xiaohu Ge,Licheng Bai,Dongsheng He,Yunteng Qu,Chuncai Kong,Jinglei Bi,Dawei Ding,Yueqiang Cao,Xuezhi Duan,Jin Wang,Jian Yang,Yuen Wu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (36) 被引量:95
标识
DOI:10.1002/aenm.202101424
摘要

Abstract Herein, a facile seed‐assisted strategy for preparing Cu nanoparticles (NPs) with polyvinyl pyrrolidone (PVP) capping is presented. Compared to the Cu NPs with deficient PVP protection, the Cu NPs capped with a sufficient amount of PVP remain almost completely as Cu 0 species. In contrast, the Cu NPs that are considered PVP deficient form an oxide structure in which the inner layer is face‐centered cubic Cu and the outer layer is, at least in part, made up of Cu 2 O species. Furthermore, to eliminate CO 2 molecule diffusion and simultaneously obtain significant current density (200 mA cm −2 ) for industrial applications, a flow cell configuration is used for carbon dioxide electro reduction reaction (CO 2 RR) testing in 0.5 m potassium hydroxide solution. The Cu NPs with zero valence deliver Faradaic efficiencies (FEs) for the CO 2 reduction to CH 4 of over 70%, with a current density exceeding 200 mA cm −2 , outstripping the performances of the majority of the reported CO 2 electrocatalysts. Interestingly, the distribution of products catalyzed by the Cu NPs with + 1 valence includes multicarbon products (C 2+ ) such as C 2 H 4 , C 2 H 5 OH, CH 3 COOH, and C 3 H 7 OH with combined FEs of > 80%, with current densities of up to 300 mA cm −2 . The above results unambiguously establish that surface oxidation of Cu species plays a crucial role in the CO 2 RR.
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
终于花开日完成签到 ,获得积分10
刚刚
su完成签到 ,获得积分10
1秒前
仁和完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
luo完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
13秒前
16秒前
尘染完成签到 ,获得积分10
22秒前
26秒前
wanna完成签到,获得积分10
26秒前
31秒前
海派Hi完成签到 ,获得积分10
32秒前
王南晰完成签到 ,获得积分10
32秒前
qianci2009完成签到,获得积分10
33秒前
受伤问凝完成签到 ,获得积分10
41秒前
43秒前
小孙孙完成签到 ,获得积分10
43秒前
48秒前
51秒前
xxiao完成签到 ,获得积分10
51秒前
tmobiusx完成签到,获得积分10
1分钟前
花花完成签到,获得积分10
1分钟前
任性翠安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
时尚的冰棍儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Lea完成签到,获得积分10
1分钟前
南风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lea发布了新的文献求助10
1分钟前
nine2652完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ycool完成签到 ,获得积分10
1分钟前
独特的高山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
荼白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
smz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
火星上书琴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
轻歌水越完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
传奇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780879
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326359
关于积分的说明 10226694
捐赠科研通 3041539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669502
邀请新用户注册赠送积分活动 799081
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758732