High stability copper clusters anchored on N-doped carbon nanosheets for efficient CO2 electroreduction to HCOOH

催化作用 法拉第效率 电化学 碳纤维 氧化还原 材料科学 密度泛函理论 无机化学 解吸 化学工程 纳米材料 兴奋剂 化学 纳米技术 物理化学 电极 计算化学 吸附 有机化学 冶金 复合材料 光电子学 复合数 工程类
作者
Xingpu Wang,Shaosong Ding,Xiaochen Feng,Ying Zhu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:653: 741-748 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.09.079
摘要

Cu-based nanomaterials is crucial for electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR), but they inevitably undergo performance degradation due to structural self-reconstruction at a large current density during CO2RR. Here, we developed a pre-synthetic atomically dispersed Cu source strategy to fabricate a catalyst of stable Cu clusters anchored on N-doped carbon nanosheets (c-Cu/NC), which exhibited an exceptional electroreduction for CO2 to HCOOH with a Faradaic efficiency of up to 96.2 % at current density of 276.4 mA cm−2 at −0.96 V vs. RHE, which surpasses most reported catalysts. Especially, there was no any decay in stability during a 100 h continuous test, attributed to a strong interaction of Cu-C for restraining its self-reconstruction during CO2RR. DFT calculations indicated that N-doped carbon can strongly stabilize Cu clusters for keeping stability and cause the downshift of d-band center of Cu on c-Cu/NC for reducing the desorption energy between c-Cu/NC and OCHO* intermediates. This work provides an effective way to construct stable Cu clusters catalysts, and unveil the origin of catalytic mechanism over Cu clusters anchored on N-doped carbon towards electrochemical conversion of CO2 to HCOOH.
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
刚刚
lwypku发布了新的文献求助10
1秒前
pxin发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
breeze完成签到,获得积分10
2秒前
nienie发布了新的文献求助10
2秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
11哥应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
iNk应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
xuexin发布了新的文献求助10
4秒前
高c完成签到,获得积分10
4秒前
ZhouYW应助黄佳采纳,获得10
4秒前
粥粥发布了新的文献求助20
4秒前
5秒前
6秒前
Peter Pan发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
万莎莎发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
柚木发布了新的文献求助10
8秒前
Michelle完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
nienie完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
pxin完成签到,获得积分10
9秒前
Akim应助cfz采纳,获得10
10秒前
朴实小夏发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
来日可追发布了新的文献求助10
12秒前
鱼丸发布了新的文献求助30
12秒前
古藤发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
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 3791401
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3335858
关于积分的说明 10277662
捐赠科研通 3052572
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1675134
邀请新用户注册赠送积分活动 803163
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 761111