Key Role of Cations in Stabilizing Hydrogen Radicals for CO2-to-CO Conversion via a Reverse Water-Gas Shift Reaction

激进的 碱金属 电解质 催化作用 质子 电化学 化学 扩散 无机化学 电极 物理化学 有机化学 物理 量子力学 热力学
作者
Ruijuan Zhao,Lei Li,Qianbao Wu,Qing Li,Chunhua Cui
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:15 (7): 1914-1920 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.4c00005
摘要

Electrochemically converting CO2 into valuable chemicals and fuels in acidic media is argued as a promising energy- and carbon-efficient route. Although several key roles of alkali cations have been unveiled, the alkali cation trends for CO2 reduction remain largely elusive. With decreasing cation size from Cs+ to Li+, here we show that the apparent proton diffusion coefficient in 3.0 M Li+ is tens-fold lower than in 3.0 M K+ and 3.0 M Cs+ acidic electrolytes. Although Li+ has the strongest inhibition ability for proton transport, it acts the worst for both the CO2-to-CO conversion and partial current density on Au catalysts. Unexpectedly, K+ with a higher proton transport performs the best for CO2-to-CO conversion. We thus revisit the roles of alkali cations and find that hydrated K+ can stabilize hydrogen radicals benefiting CO2 conversion at the electrode interface while for Li+ this is not the case. This study proposes that cation-stabilized atomic hydrogen assists in activating CO2 via a reverse water-gas shift route under electrochemical conditions.

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
复杂真完成签到,获得积分10
1秒前
Alfred完成签到,获得积分10
2秒前
JW完成签到,获得积分10
3秒前
mito完成签到,获得积分10
4秒前
lxy完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
大胆妙松发布了新的文献求助10
7秒前
只影有你完成签到,获得积分10
7秒前
开心的小熊猫完成签到,获得积分10
7秒前
霸王爱吃面完成签到,获得积分10
8秒前
怡然的幻灵完成签到,获得积分10
9秒前
宇麦达发布了新的文献求助10
9秒前
Gloria的保镖完成签到 ,获得积分10
9秒前
所所应助跳跃的怀寒采纳,获得10
10秒前
zgy1106完成签到,获得积分10
10秒前
YY完成签到,获得积分10
13秒前
小斌发布了新的文献求助10
13秒前
Youngen完成签到,获得积分10
14秒前
Owen应助七月流火采纳,获得10
15秒前
15秒前
AoAoo完成签到,获得积分10
15秒前
lin完成签到,获得积分10
17秒前
mou完成签到,获得积分10
17秒前
公西翠萱完成签到,获得积分10
17秒前
天真的棉花糖完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
季然完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
小美完成签到 ,获得积分10
19秒前
sai完成签到,获得积分10
19秒前
bin_zhang完成签到,获得积分10
20秒前
baobaoxiong完成签到,获得积分10
20秒前
新野完成签到,获得积分10
21秒前
小斌完成签到,获得积分10
22秒前
哈牛柚子鹿完成签到,获得积分10
22秒前
W_G完成签到,获得积分10
22秒前
酷炫橘子完成签到,获得积分10
22秒前
舟遥遥完成签到,获得积分10
23秒前
贪玩亦云完成签到,获得积分10
23秒前
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 Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
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 6414052
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8232757
关于积分的说明 17477252
捐赠科研通 5466833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2888516
邀请新用户注册赠送积分活动 1865364
关于科研通互助平台的介绍 1703234