Effect of partial pressure on product selectivity in Cu-catalyzed electrochemical reduction of CO2

文献情報

出版日 2020-08-17
DOI 10.1039/D0SE00865F
インパクトファクター 6.367
著者

Mozhgan Moradzaman, Carlos Sánchez Martínez, Guido Mul


原文を見る

要旨

The influence of CO2 partial pressure on electrochemical reduction of CO2 using oxide-derived electrodeposited copper surfaces in a conventional two compartment cell configuration, is discussed. Contrary to what has been reported in the literature for polished copper surfaces, demonstrating a linear decrease in the faradaic efficiency (FE) as a function of decreasing partial pressure, the (FE) and partial current density of both ethylene and methane are improved when the CO2 partial pressure is decreased below 1 atm, and an optimized ethylene efficiency of ∼45% is achieved in the range of ∼0.4–∼0.6 atm at −1.1 V vs. RHE. Such optimum in ethylene FE, ranging from ∼10–45%, is obtained at a variety of applied voltages (−0.7 to −1.1 V vs. RHE), but only at relatively low concentrations of KHCO3 of less than 0.25 M. Since a low KHCO3 concentration induces only a low buffer capacity, we conclude that a rise of local pH induced by a decreased CO2 partial pressure explains improved selectivity towards ethylene. If the CO2 partial pressure decreases below ∼0.4 atm, not only the availability of CO2 limits ethylene selectivity, but also a fall in local pH, associated with the decreasing partial current density in formation of ethylene. Calculations of local concentrations of CO2 and the pH corroborate these hypotheses. These findings contribute to, and substantiate the current understanding of the significant role of local pH conditions on the selectivity of CO2 electroreduction products, and suggest high ethylene selectivity over oxide derived Cu electrodes can be obtained for diluted CO2 feed compositions if the electrolyte has a relatively low buffer capacity.

関連文献

Quantitative structure–property relationship approach to predicting xylene separation with diverse exchanged faujasites

Y. Khabzina, C. Laroche, J. Pérez-Pellitero, D. Farrusseng

2018-08-28 Paper

DOI: 10.1039/C8CP04042G

White-light generation from all-solution-processed OLEDs using a benzothiazole–salophen derivative reactive to the ESIPT process

José Carlos Germino, Jônatas Faleiro Berbigier, Cristina Aparecida Barboza, Marcelo Meira Faleiros, Deborah de Alencar Simoni, Miguel Tayar Galante, Matheus Serra de Holanda, Fabiano Severo Rodembusch, Teresa Dib Zambon Atvars

2018-11-27 Paper

DOI: 10.1039/C8CP06485G

Tailoring the hexagonal boron nitride nanomesh on Rh(111) with gold

G. Vári, J. Kiss, A. Berkó

2018-05-08 Paper

DOI: 10.1039/C8CP00790J

Molecular dynamics modeling of Pseudomonas aeruginosa outer membranes

Ao Li

2018-08-31 Paper

DOI: 10.1039/C8CP04278K

Insights into the complex interaction between hydrophilic nanoparticles and ionic surfactants at the liquid/air interface

Jingyu Jin, Xiaoyan Li, Jiafeng Geng, Dengwei Jing

2018-05-03 Paper

DOI: 10.1039/C8CP01838C

Ferroelectric-mediated filamentary resistive switching in P(VDF-TrFE)/ZnO nanocomposite films

Tae Yeon Kim, Gopinathan Anoop, Yeong Jun Son, Soo Hyeon Kim, Eunji Lee, Ji Young Jo

2018-04-30 Paper

DOI: 10.1039/C8CP02024H

Reversible DNA compaction induced by partial intercalation of 16-Ph-16 gemini surfactants: evidence of triple helix formation

Elia Grueso, Emilio Roldan, Pilar Perez-Tejeda, Edyta Kuliszewska, Blanca Molero, Lothar Brecker, R. M. Giráldez-Pérez

2018-09-14 Paper

DOI: 10.1039/C8CP02791A

On the hydrogen evolution reaction activity of graphene–hBN van der Waals heterostructures

Sumit Bawari, Nisheal M. Kaley, Shubhadeep Pal, Thazhe Veettil Vineesh, Shamasree Ghosh, Jagannath Mondal, Tharangattu N. Narayanan

2018-03-13 Paper

DOI: 10.1039/C8CP01020J

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarはどのように保存すればよいですか?

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarは、冷暗所で、直射日光を避け、密栓の容器に保存し、遠隔場所に保管してください。温度は常温(0〜2...

149506-25-24'-Bromo-biphenyl-3-...
化合物よくある質問

間甲苯乙腈とは何ですか?

間甲苯乙腈はCAS番号2947-60-6の有機化合物で、化学式はC9H11CNです。この物質は液体で、芳族性と氰基の特性を有しています。

2947-60-6(3-Methylphenyl)acet...
化合物よくある質問

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩とは何ですか?

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩は、CAS番号58928-82-8を有する化合物で、構造式はC11H14N2HClです。これは塩基性化合物であり、水に溶けやす...

58928-82-8(2-Isopropylphenyl)h...
化合物よくある質問

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンは取り扱いに注意が必要です。PPEとして防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを...

98554-00-85-(4-Chlorophenyl)-1...
化合物よくある質問

去甲基雷贝拉唑硫醚はどのように合成されますか?

去甲基雷贝拉唑硫醚は、ベンジミダゾール硫化物と3-メチル-4-ピリジノールの反応によって合成されます。具体的には、2-チオキシドベンジミダゾールと3-メチル-4...

117976-91-73-({2-[(1H-Benzimida...
化合物よくある質問

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは安全ですか?

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは、毒性や刺激性の実験データに基づき、適切な取扱いと防護措置を講じることで安全に使用できます。...

923722-86-52-Bromo-5-fluoro-N-(...
化合物よくある質問

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚の物理化学的性質は何ですか?

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚のCAS番号は86259-89-4です。この化合物は無色の液体で、分子量は約724.8です。高濃度では溶血性が報告されており...

86259-89-42-(2-{2-[2-(Tetrahyd...
化合物よくある質問

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環はどのように保存すればよいですか?

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環は、室温で暗い場所に保管し、直射日光から遠ざけ、容器は密閉状態で保存してくだ...

445303-65-12-[3-(difluoromethyl...
化合物よくある質問

6-アミノ-5-クロロ-2-シクロプロピルピリミジンカルボン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品には、ピロリミジン酸やその類似物、またピロリミジンカルボン酸の他の異性体があります。これらの代替品は、特定の化学反応や目的に応じて選択すること...

858956-08-86-Amino-5-chloro-2-c...
化合物よくある質問

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンに適用される法規ガイドラインは何ですか?

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンはCAS番号379228-45-2に該当します。この化合物はGHS分類でH314(接触により急性毒性がある)と...

379228-45-25-Chloro-1,3-benzodi...
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。