Zn-Doped Cu(100) facet with efficient catalytic ability for the CO2 electroreduction to ethylene

文献情報

出版日 2019-08-30
DOI 10.1039/C9CP03692J
インパクトファクター 3.676
著者

Yuefeng Zhang, Yong Zhao, Caiyun Wang, Zengxi Wei, Junliang Yang


原文を見る

要旨

Electrochemically converting CO2 into fuels and chemicals is an appealing strategy to create energy rich products. The highly demanded product ethylene has been preferably produced on Cu-based catalysts with abundant exposed Cu(100) facets. However, the performance is still limited by the large energy barrier for the C–C dimerization. Here, to lower the energy barrier, we tailor the electronic structure of Cu(100) by doping a series of transition metals using the density functional theory (DFT) method. The zinc-doped Cu(100) surface has shown a superior catalytic performance. Mechanistic study further reveals that doping with Zn alters the electronic structure around Cu, adjusts the atomic arrangement in the active sites and makes the catalyst surface electronegative, which is conducive to the activation of acidic molecular CO2 and the reduction of the energy barrier for C–C dimerization. This work reveals that the doping of Cu with transition metals has great potential in promoting the electrochemical CO2-to-C2H4 conversion. This work also provides deep insights into the formation mechanisms of C2H4, thus guiding the design of Cu-based bimetallic catalysts for its effective production.

関連文献

Periodic Hartree–Fock and hybrid density functional calculations on the metallic and the insulating phase of (EDO-TTF)2PF6

Gerrit-Jan Linker, Paul H. M. van Loosdrecht, Piet Th. van Duijnen, Ria Broer

2015-10-21 Paper

DOI: 10.1039/C5CP05187H

Physicochemical perspectives (aggregation, structure and dynamics) of interaction between pluronic (L31) and surfactant (SDS)

G. K. S. Prameela, B. V. N. Phani Kumar, A. Pan, V. K. Aswal, J. Subramanian, A. B. Mandal, S. P. Moulik

2015-10-13 Paper

DOI: 10.1039/C5CP04910E

Rotational dynamics of organic cations in the CH3NH3PbI3 perovskite

Tianran Chen, Benjamin J. Foley, Madhusudan Tyagi, John R. D. Copley, Joshua J. Choi, Seung-Hun Lee

2015-10-28 Paper

DOI: 10.1039/C5CP05348J

Protein motions and dynamic effects in enzyme catalysis

Louis Y. P. Luk, E. Joel Loveridge, Rudolf K. Allemann

2015-04-09 Paper

DOI: 10.1039/C5CP00794A

Spatial frequency heterodyne imaging of aqueous phase transitions inside multi-walled carbon nanotubes

F. M. Schunk, D. Rand, C. Rose-Petruck

2015-10-26 Paper

DOI: 10.1039/C5CP04508H

Reactive symbol sequences for a model of hydrogen combustion

Mohammad Alaghemandi

2015-11-26 Paper

DOI: 10.1039/C5CP05125H

Measurement and modelling of reactive transport in geological barriers for nuclear waste containment

Qingrong Xiong, Claudia Joseph, Katja Schmeide, Andrey P. Jivkov

2015-10-26 Paper

DOI: 10.1039/C5CP05243B

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸はどのように合成されますか?

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸は、ベンzoic酸とプロパノ酸をヒドロキシム化合物として反応させて生成します。具体的には、ベンzoic酸とプロパノ酸を反...

205927-63-53-(2-Oxopropyl)benzo...
化合物よくある質問

BOC-L-3-氟苯丙氨酸の主な用途は何ですか?

BOC-L-3-フローユーノリファンリンは、合成化学や薬品開発のための保護基として広く使用されています。

114873-01-73-Fluoro-N-{[(2-meth...
化合物よくある質問

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸の主な用途は何ですか?

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸は、主に医薬品の合成材料や研究用物質として使用されます。さらに、一部の薬理学的研究にも応用されています。

885523-47-7(4-Methyl-4-piperidi...
化合物よくある質問

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩について、適切な化合物名称に適用される法規ガイドラインは何ですか?

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩は、GHS( Globally Harmonized System of Classification and...

1786206-22-1Biotin-PEG3-oxyamine...
化合物よくある質問

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンはどのように合成されますか?

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンは、4-イソチオシアノフェノールと2-メトキシアリニルアミンのアミニド反応を用いて合成されます。この...

915919-57-2N-(4-Isothiocyanatop...
化合物よくある質問

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙の主な用途は何ですか?

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙は主に薬理研究や医薬品製造に使用され、抗炎症作用や抗がん作用などがあります。また、その構造や性質から、合成化学や化学生理学の研究にも用...

76947-60-92-(7-Hydroxy-2,2,4,6...
化合物よくある質問

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドの物理化学的性質は何ですか?

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドのCAS番号は114953-81-0です。この化合物は白色結晶性粉末で、分子量は244.12です。水溶性は限られており、...

114953-81-02-(2-Nitrophenyl)ace...
化合物よくある質問

5-(ヒドロキシメチル)-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は高活性のため、取り扱いには注意が必要です。PPE(個人保護具)としてゴーグル、ガントリー、および防滴シールドを着用することが推奨されます。ドラフトチ...

93185-31-05-(Hydroxymethyl)-2-...
化合物よくある質問

11-脱氢血栓烷 b2の市場動向や研究トレンドはどうですか?

11-脱氢血栓烷 b2は、血栓溶解・抗凝固作用に関する研究で注目を集めています。特に心血管疾患の治療法開発において、市場の需要が高まっています。研究トレンドとし...

67910-12-77-{(2R,3S,4S)-4-Hydr...
化合物よくある質問

3,3-二甲基哌啶-4-酮はどのように保存すればよいですか?

3,3-二甲基哌啶-4-酮は避光、常温、乾燥した場所で保存してください。容器は密閉し、遠くから火源を離して保管することを確認してください。

150668-82-93,3-Dimethyl-4-piper...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。