预存
    Document
    当前位置:文库百科文章详情
    北大徐冰君团队Nat. Catal.:打破传统!揭示Cu电催化CO2RR中多个位点
    来源: 时间:2023-09-11 14:37:47 浏览:1784次

    第一作者:高文强、许义飞

    通讯作者:徐冰君教授

    通讯单位:北京大学

    DOI: 10.1038/s41929-023-01002-6


    01

    研究背景

    目前,铜(Cu)基材料是唯一能够选择性地将CO2还原为高附加值的多碳(C2+)产物的催化剂。传统认为Cu表面的CO2电化学还原反应是两个串联反应,即CO2还原成CO和CO还原生产C2+产物,但上述反应是否在Cu表面同一位点进行还不清楚。基于此,北京大学徐冰君教授团队发现CO2的存在促进了CO电化学还原反应,并且至少存在两种不同类型的Cu位点,其中一种铜位点(CuCO2)在CO2还原为CO的过程中更活跃,另一种铜位点(CuCO)是有利于CO进一步还原为C2+产物。其中,CO吸附在CuCO上形成C2+产物的活性至少是CuCO2上的6倍。


    02

    文章要点

    1、通过共电解、光谱和同位素标记的结合证实,CO2对Cu的CO电化学还原反应具有促进作用。以13CO/12CO2混合物为原料进行反应性研究,确定产物的碳源,并通过原位表面增强红外吸收电镜(SEIRAS)探测吸附12CO和13CO的相对表面覆盖率。通过比较吸附CO和产物的同位素分布,发现至少有两种类型的Cu位点。

    2、作者提出双位点模型,即CuCO2和CuCO,其中CuCO2利于CO2还原为CO,但不利于CO进一步转化生成C2+产物,而CuCO有利于CO进一步还原为C2+产物。

    3、Cu(111)和Cu(100)表面的共电解实验表明,CuCO2和CuCO可能分别对应于Cu(111)的类Cu位点和缺陷位点。


    03

    图文展示

     

    图1. CO/CO2共电解及原位光谱表征

     

    图2. 13CO/12CO2(4:1)在Den-Cu上的共电解

     

    图3. 13CO/12CO2共电解过程中乙烯同位素的分布

     

    图4. 13CO/12CO2共电解过程中C2产物的拓扑分布

     

    图5. 双位点模型及其预测

     

    图6. 单晶Cu表面乙烯同位素物的分布

    评论 / 文明上网理性发言
    12条评论
    全部评论 / 我的评论
    最热 /  最新
    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
    点赞12
    回复
    全部
    查看更多评论
    相关文章

    基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

    2020-05-03

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    2021-06-19

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    2021-01-22

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    2019-10-25

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    2019-10-25

    Zeta电位的基本理论、测试方法和应用

    2020-08-24

    热门文章/popular

    基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    电化学实验基础之电化学工作站篇 (二)三电极和两电极体系的搭建 和测试

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    微信扫码分享文章