In Situ Electropolymerizing Toward EP‐CoP/Cu Tandem Catalyst for Enhanced Electrochemical CO2‐to‐Ethylene Conversion
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Le résumé fourni par la source
Abstract Electrochemical CO2 reduction has garnered significant interest in the conversion of sustainable energy to valuable fuels and chemicals. Cu‐based bimetallic catalysts play a crucial role in enhancing *CO concentration on Cu sites for efficient C─C coupling reactions, particularly for C2 product generation. To enhance Cu's electronic structure and direct its selectivity toward C2 products, a novel strategy is proposed involving the in situ electropolymerization of a nano‐thickness cobalt porphyrin polymeric network (EP‐CoP) onto a copper electrode, resulting in the creation of a highly effective EP‐CoP/Cu tandem catalyst. The even distribution of EP‐CoP facilitates the initial reduction of CO2 to *CO intermediates, which then transition to Cu sites for efficient C─C coupling. DFT calculations confirm that the *CO enrichment from Co sites boosts *CO coverage on Cu sites, promoting C─C coupling for C2+ product formation. The EP‐CoP/Cu gas diffusion electrode achieves an impressive current density of 726 mA cm−2 at −0.9 V versus reversible hydrogen electrode (RHE), with a 76.8% Faraday efficiency for total C2+ conversion and 43% for ethylene, demonstrating exceptional long‐term stability in flow cells. These findings mark a significant step forward in developing a tandem catalyst system for the effective electrochemical production of ethylene.
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- Titre Crossref
- In Situ Electropolymerizing Toward EP‐CoP/Cu Tandem Catalyst for Enhanced Electrochemical CO<sub>2</sub>‐to‐Ethylene Conversion
- Date Crossref
- 08/07/2024
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Xiamen University Pen‐Tung Sah Institute of Micro‐Nano Science and Technology State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces Fujian Science & pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Tan Kah Kee Innovation Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Southwest University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hong Kong Baptist University Department of Chemistry and State Key Laboratory of Environmental and Biological Analysis pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Environmental and Biological Analysis pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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College of Chemistry and Chemical Engineering Pen-Tung Sah Institute of Micro-Nano Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Chemistry and Chemical Engineering Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Pen‐Tung Sah Institute of Micro‐Nano Science and Technology State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces Fujian Science & — Xiamen University, Tan Kah Kee Innovation Laboratory et Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, avec 5 autres affiliations.
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