界面润湿性如何影响二氧化碳电还原为乙烯和乙醇的机理尚不清楚。
近日,天津大学巩金龙教授通过对不同烷基链长的硫醇进行修饰,设计并实现了动力学控制的*CO和*H的可控平衡,揭示了它对乙烯和乙醇反应的贡献。
文章要点
1)表征和模拟表明,CO2和H2O的传质与界面润湿性有关,这可能会导致动力学控制的*CO和*H比的变化,从而影响乙烯和乙醇的路径。
2)通过将亲水界面调节为超疏水界面,反应极限由动力学控制的*CO供应不足转变为*H供应不足。
3)乙醇/乙烯比可在0.9~1.92的较大范围内连续调节,对乙醇和多碳(C2+)产物的法拉第效率分别高达53.7%和86.1%。当C2+部分电流密度为321 mA cm−2时,C2+法拉第效率可达80.3%,是此类电流密度下选择性最高的电流密度之一。
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Lin, Y., Wang, T., Zhang, L. et al. Tunable CO2 electroreduction to ethanol and ethylene with controllable interfacial wettability. Nat Commun 14, 3575 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-39351-2
https://doi.org/10.1038/s41467-023-39351-2