亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Hydrophobic, Ultrastable Cuδ+ for Robust CO2 Electroreduction to C2 Products at Ampere-Current Levels

化学 吸附 电解 催化作用 电解质 润湿 无机化学 化学工程 电极 物理化学 有机化学 工程类
作者
Mingwei Fang,Meiling Wang,Zewen Wang,Zixuan Zhang,Haochen Zhou,Liming Dai,Ying Zhu,Lei Jiang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (20): 11323-11332 被引量:221
标识
DOI:10.1021/jacs.3c02399
摘要

Copper (Cu) is the only known material that can efficiently electrocatalyze CO2 to value-added multicarbon products. Owing to the instability of the Cuδ+ state and microscopic structure in reactions, Cu catalysts are still facing big challenges with low selectivity and poor durability, particularly at high current densities. Herein, we report a rational one-step surface coordination approach for the synthesis of Cu dendrites with an ultrastable Cuδ+ state and hydrophobicity (Cu CF), even after exposure to air for over 6 months. As a result, Cu CF exhibited a C2 FE of 90.6% at a partial current density of 453.3 mA cm–2 in a flow cell. A 400 h stable electrolysis at 800 mA and even a ground-breaking stable operation at a large industrial current of 10 A were achieved in the membrane electrode assembly (MEA) form. We further demonstrated a continuous production of C2H5OH solution with 90% relative purity at 600 mA over 50 h in a solid-electrolyte reactor. Spectroscopy and computation results suggested that Cu(II) carboxylate coordination species formed on the surface of Cu CF, which ensured the stability of the Cuδ+ state and hydrophobicity. As a result, rich active sites and a stable three-phase interface on the catalyst surface were achieved, along with the optimized *CO adsorption strength and adsorption configuration. The mixed *CO adsorption configurations on Cu CF made the *CO dimerization process easier, which promoted the conversion of CO2 to C2 products. This work provides a promising paradigm for the design and development of Cu-based catalysts with ultrahigh stability under industrial current densities.
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
完美世界应助斯文的面包采纳,获得10
19秒前
21秒前
32秒前
35秒前
自然如冰发布了新的文献求助10
41秒前
明亮的小蘑菇完成签到 ,获得积分10
46秒前
sonicker完成签到 ,获得积分10
52秒前
breeze完成签到,获得积分10
55秒前
大模型应助自然如冰采纳,获得10
56秒前
1分钟前
1分钟前
dida完成签到,获得积分10
1分钟前
attention完成签到,获得积分10
1分钟前
李泷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
衛藤天音完成签到,获得积分10
1分钟前
Lucas应助mmmm采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
五线谱发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
林间发布了新的文献求助10
3分钟前
Hayat应助科研通管家采纳,获得30
3分钟前
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
真实的瑾瑜完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
4分钟前
lian发布了新的文献求助10
4分钟前
Akim应助lian采纳,获得10
4分钟前
flyinthesky完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
HC完成签到,获得积分10
4分钟前
张晓祁完成签到,获得积分10
4分钟前
yueying完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
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
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444432
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258350
关于积分的说明 17591072
捐赠科研通 5503637
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901372
邀请新用户注册赠送积分活动 1878421
关于科研通互助平台的介绍 1717736