Integration of ultrafine CuO nanoparticles with two-dimensional MOFs for enhanced electrochemical CO2 reduction to ethylene

催化作用 材料科学 电化学 纳米颗粒 水溶液 金属有机骨架 化学工程 法拉第效率 纳米复合材料 吸附 电极 极化(电化学) 可逆氢电极 纳米技术 无机化学 化学 物理化学 工作电极 有机化学 工程类
作者
Linlin Wang,Xin Li,Leiduan Hao,Song Hong,Alex W. Robertson,Zhenyu Sun
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:43 (4): 1049-1057 被引量:56
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(21)63947-5
摘要

To facilitate the electrochemical CO2 reduction (ECR) to fuels and valuable chemicals, the development of active, low cost, and selective catalysts is crucial. We report a novel ECR catalyst consisting of CuO nanoparticles with sizes ranging from 1.4 to 3.3 nm anchored on Cu metal-organic framework (Cu-MOF) nanosheets obtained through a one-step facile solvothermal method. The nanocomposites provide multiple sites for efficient ambient ECR, delivering an average C2H4 faradaic efficiency (FE) of ~50.0% at –1.1 V (referred to the reversible hydrogen electrode) in 0.1 mol/L aqueous KHCO3 using a two-compartment cell, in stark contrast to a C2H4 FE of 25.5% and 37.6% over individual CuO and Cu-MOF respectively, also surpassing most newly reported Cu-based materials under similar cathodic voltages. The C2H4 FE remains at over 45.0% even after 10.0 h of successive polarization. Also, a ~7.0 mA cm−2 C2H4 partial geometric current density and 27.7% half-cell C2H4 power conversion efficiency are achieved. The good electrocatalytic performance can be attributed to the interface between CuO and Cu-MOF, with accessible metallic moieties and the unique two-dimensional structure of the Cu-MOF enhancing the adsorption and activation of CO2 molecules. This finding offers a simple avenue to upgrading CO2 to value-added hydrocarbons by rational design of MOF-based composites.
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
思源完成签到,获得积分0
刚刚
viclcn发布了新的文献求助10
1秒前
彭于晏应助博修采纳,获得10
2秒前
3秒前
天真大神完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
cc完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
英姑应助zzzz12采纳,获得10
9秒前
完美世界应助翔96采纳,获得10
9秒前
9秒前
852应助sun采纳,获得10
10秒前
10秒前
wrzzz完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
AEROU发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
颜色发布了新的文献求助10
14秒前
耘耔完成签到,获得积分10
14秒前
ALICE完成签到,获得积分10
16秒前
lll完成签到 ,获得积分10
16秒前
我是老大应助Xinxxx采纳,获得10
16秒前
袁咏琳冲冲冲完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
H_dd发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
虾502完成签到 ,获得积分10
18秒前
wrzzz发布了新的文献求助10
19秒前
科研孙完成签到,获得积分10
19秒前
埃勒娃完成签到,获得积分10
20秒前
翔96发布了新的文献求助10
22秒前
诸葛御风应助笗一一采纳,获得10
22秒前
sonne应助嘻嘻采纳,获得10
23秒前
传奇3应助MRM采纳,获得10
23秒前
23秒前
李健应助生椰拿铁采纳,获得10
24秒前
26秒前
高分求助中
Basic Discrete Mathematics 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
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 3799266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3344889
关于积分的说明 10322458
捐赠科研通 3061369
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1680310
邀请新用户注册赠送积分活动 806960
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763451