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Isolated Tin Enhanced CO Coverage‐Regulation on Sn1Cu Alloy for Selective CO2 Electroreduction to C2+ Products
Small ( IF 12.1 ) Pub Date : 2025-01-15 , DOI: 10.1002/smll.202409259 Yijiang Liu 1 , Zongye Yue 1 , Chenghao Jin 1 , Lirong Zheng 2 , Jinbo Shi 1 , Dingding Li 1 , Yi Wang 1 , Jinbo Bai 3 , Kunyue Leng 1 , Wentao Wang 4 , Yunteng Qu 1 , Qingyang Li 5
Small ( IF 12.1 ) Pub Date : 2025-01-15 , DOI: 10.1002/smll.202409259 Yijiang Liu 1 , Zongye Yue 1 , Chenghao Jin 1 , Lirong Zheng 2 , Jinbo Shi 1 , Dingding Li 1 , Yi Wang 1 , Jinbo Bai 3 , Kunyue Leng 1 , Wentao Wang 4 , Yunteng Qu 1 , Qingyang Li 5
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Electricity‐powered C─C coupling of CO2 represents an attractive strategy for producing valuable commodity chemicals with renewable energy, but it is still challenging to gain high C2+ selectivity at high current density. Here, a Sn1 Cu single‐atom alloy (SAA) is reported with isolated Sn atom embedded into the Cu lattice, as efficient ectrocatalyst for CO2 reduction. The as prepared Sn1 Cu‐SAA catalyst shows a maximal C2+ Faradaic efficiency of 79.3% at 800 mA cm−2 , which can be kept stable for at least 16 h. The combination of in situ spectroscopy and DFT calculation reveal that the introduced Sn atom promote the activation of CO2 to * CO, and enhance the CO coverage on Sn1 Cu‐SAA. As results, the reaction barrier of C─C coupling pathway is significantly reduced, boosting the generation of C2+ products. These findings offer a novel sight for fabricating multicarbon products from CO2 via regulation the concentration of intermediates on catalytic interface.
中文翻译：
孤立锡增强了 Sn1Cu 合金的 CO 覆盖率调节，用于选择性 CO2 电还原为 C2+ 产品
CO2 的电力 C─C 耦合代表了利用可再生能源生产有价值的商品化学品的一种有吸引力的策略，但在高电流密度下获得高 C2+ 选择性仍然具有挑战性。在这里，报道了一种 Sn1Cu 单原子合金 （SAA），其中孤立的 Sn 原子嵌入 Cu 晶格中，作为 CO2 还原的有效外催化剂。制备的 Sn1Cu-SAA 催化剂在 800 mA cm-2 时的最大 C2 + 法拉第效率为 79.3%，可以保持稳定至少 16 小时。原位光谱和 DFT 计算的结合表明，引入的 Sn 原子促进 CO2 活化为 *CO，并增强了 CO 对 Sn1Cu-SAA 的覆盖率。结果，C─C 偶联途径的反应势垒显著降低，促进了 C2+ 产物的产生。这些发现为通过调节催化界面上中间体的浓度从 CO2 制造多碳产品提供了新的视野。
更新日期：2025-01-15
中文翻译：
孤立锡增强了 Sn1Cu 合金的 CO 覆盖率调节，用于选择性 CO2 电还原为 C2+ 产品
CO2 的电力 C─C 耦合代表了利用可再生能源生产有价值的商品化学品的一种有吸引力的策略，但在高电流密度下获得高 C2+ 选择性仍然具有挑战性。在这里，报道了一种 Sn1Cu 单原子合金 （SAA），其中孤立的 Sn 原子嵌入 Cu 晶格中，作为 CO2 还原的有效外催化剂。制备的 Sn1Cu-SAA 催化剂在 800 mA cm-2 时的最大 C2 + 法拉第效率为 79.3%，可以保持稳定至少 16 小时。原位光谱和 DFT 计算的结合表明，引入的 Sn 原子促进 CO2 活化为 *CO，并增强了 CO 对 Sn1Cu-SAA 的覆盖率。结果，C─C 偶联途径的反应势垒显著降低，促进了 C2+ 产物的产生。这些发现为通过调节催化界面上中间体的浓度从 CO2 制造多碳产品提供了新的视野。
京公网安备 11010802027423号