Engineering Water Molecules Activation Center on Multisite Electrocatalysts for Enhanced CO2 Methanation

化学 催化作用 甲烷化 法拉第效率 离解(化学) 电解质 化学工程 甲烷 质子化 光化学 无机化学 离子 物理化学 有机化学 电极 工程类
作者
Shenghua Chen,Zedong Zhang,Wen Jiang,Shishi Zhang,Jiexin Zhu,Liqiang Wang,Honghui Ou,Shahid Zaman,Tao Lin,Peng Zhu,Erhuan Zhang,Peng Jiang,Yaqiong Su,Dingsheng Wang,Yadong Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (28): 12807-12815 被引量:75
标识
DOI:10.1021/jacs.2c03875
摘要

The renewable energy-powered electrolytic reduction of carbon dioxide (CO2) to methane (CH4) using water as a reaction medium is one of the most promising paths to store intermittent renewable energy and address global energy and sustainability problems. However, the role of water in the electrolyte is often overlooked. In particular, the slow water dissociation kinetics limits the proton-feeding rate, which severely damages the selectivity and activity of the methanation process involving multiple electrons and protons transfer. Here, we present a novel tandem catalyst comprising Ir single-atom (Ir1)-doped hybrid Cu3N/Cu2O multisite that operates efficiently in converting CO2 to CH4. Experimental and theoretical calculation results reveal that the Ir1 facilitates water dissociation into proton and feeds to the hybrid Cu3N/Cu2O sites for the *CO protonation pathway toward *CHO. The catalyst displays a high Faradaic efficiency of 75% for CH4 with a current density of 320 mA cm-2 in the flow cell. This work provides a promising strategy for the rational design of high-efficiency multisite catalytic systems.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
mokano发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
gpy完成签到,获得积分10
2秒前
虎子发布了新的文献求助10
3秒前
xiao完成签到,获得积分10
4秒前
俊逸的大娘完成签到,获得积分10
5秒前
个性的紫菜应助慕思远采纳,获得10
5秒前
keyantong11发布了新的文献求助10
6秒前
英姑应助半分青蓝采纳,获得15
7秒前
WY发布了新的文献求助10
7秒前
xiao发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
可爱迪应助1234567采纳,获得30
8秒前
9秒前
小汐完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
个性的紫菜应助Gin采纳,获得10
11秒前
12秒前
銭銭銭发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
果儿完成签到 ,获得积分10
13秒前
稳重伊发布了新的文献求助10
14秒前
勤劳影子发布了新的文献求助10
14秒前
CodeCraft应助淡定的问兰采纳,获得10
14秒前
Nini1203完成签到,获得积分10
14秒前
Yallabo完成签到,获得积分10
14秒前
超帅凡阳完成签到,获得积分10
14秒前
mercury发布了新的文献求助10
16秒前
深情安青应助千夜采纳,获得10
16秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
倩迷谜应助科研通管家采纳,获得20
17秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
倩迷谜应助科研通管家采纳,获得20
17秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2421860
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2111506
关于积分的说明 5344997
捐赠科研通 1839000
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915465
版权声明 561179
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489587