清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

Beyond Molecular Dispersion: A Molecular-Cone Architecture of Cobalt Phthalocyanine on CNTs for Selective CO2 Electroreduction to Methanol

甲醇 催化作用 碳纳米管 酞菁 材料科学 法拉第效率 电化学 钴 化学工程 电流密度 纳米技术 甲醇燃料 工作(物理) 电极 密度泛函理论 选择性 电催化剂 无机化学 功率密度 纳米管 化学 直接甲醇燃料电池 可逆氢电极 碳纤维 多相催化
作者
Jiahao Wang,Rui Teng,Yunshuyu Sun,Meng Zhang,Yuxiang Mao,R Y,K Wang,Hongkun Lv,Kang Zhang,Jiaying Chen,Rongxing Xia,Jun Cheng
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:16 (17): 17113-17124 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acscatal.6c04116
摘要

Abstract Molecularly dispersed cobalt phthalocyanine (CoPc) on carbon nanotubes can be used as an efficient catalyst for electrochemical CO2-to-methanol conversion. However, increasing the CoPc loading to enhance the current density typically induces aggregation, which compromises methanol selectivity. To overcome this limitation, a CNT-supported nitro-substituted CoPc electrocatalyst (nCoPc@CNT) that adopts a distinct molecular-cone configuration was developed in this work, differing from both molecularly dispersed and aggregated structures. Structural analyses confirm that this molecular-cone configuration increases the density of electrochemically accessible sites while maintaining favorable catalytic activity. Combined theoretical and experimental analyses suggest that the molecular-cone architecture establishes an optimized interfacial microenvironment, in which the electric-field enhancement predicted by COMSOL is associated with local K+ enrichment and stabilization of the key *CO intermediate. Concurrently, interfacial water structures are reorganized to form a strengthened hydrogen bond network that promotes proton transport and accelerates *CO hydrogenation kinetics, as evidenced by a shortened DRT low-frequency relaxation time. Leveraging this microenvironment, the molecular-cone nCoPc@CNT catalyst achieves a methanol Faradaic efficiency of 64.4% at –0.98 V vs RHE and retains a Faradaic efficiency of 58.4% at 150 mA cm–2 in a membrane electrode assembly (MEA) cell. This work presents a microenvironment-engineering strategy for selective electrochemical CO2 reduction to methanol via cooperative interfacial tuning.
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
7秒前
优秀笑槐完成签到,获得积分10
8秒前
祟祟发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
脑洞疼的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
震动的惜萱完成签到,获得积分10
15秒前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
17秒前
Nafis发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
来了来了发布了新的文献求助10
26秒前
Nafis完成签到,获得积分20
32秒前
忧伤的傲芙完成签到,获得积分10
37秒前
清辉影完成签到,获得积分10
59秒前
桐桐的应助被来了来了采纳,获得10
1分钟前
认真雨寒完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
贪玩醉薇完成签到,获得积分10
1分钟前
来了来了发布了新的文献求助10
1分钟前
Owen的应助被祟祟采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
maprang完成签到,获得积分10
1分钟前
所所的应助被来了来了采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
来了来了发布了新的文献求助10
1分钟前
瘦瘦的鼠标完成签到,获得积分10
1分钟前
Lex_ray完成签到 ,获得积分10
1分钟前
桐桐的应助被来了来了采纳,获得10
2分钟前
复杂妙海完成签到,获得积分10
2分钟前
JUN完成签到,获得积分10
2分钟前
瞿人雄完成签到,获得积分10
2分钟前
整齐成协完成签到,获得积分10
2分钟前
没心没肺完成签到,获得积分10
2分钟前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
null的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
123456777完成签到 ,获得积分0
2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
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 500
Stell & Maran's Head and Neck Surgery and Oncology 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8032855
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9470911
关于积分的说明 21246768
捐赠科研通 7602944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3389138
关于科研通互助平台的介绍 2521441
邀请新用户注册赠送积分活动 2426363