Enhanced electrochemical CO2 reduction to ethylene over CuO by synergistically tuning oxygen vacancies and metal doping
2021 · Cell Reports Physical Science
저자
Yiqiang Jiang, Changhyeok Choi, Song Ki Hong, Senlin Chu, Tai‐Sing Wu, Y. L. Soo, Leiduan Hao, 정유성 (Yousung Jung), Zhenyu Sun
연구주제
CO2 Reduction Techniques and Catalysts · Electrocatalysts for Energy Conversion · Catalysts for Methane Reforming
NTIS 과학기술표준분류
배정 근거: 논문을 지원한 과제의 분류(정책 연계 맵과 같은 방법).
AI 연구 키워드·방법
copper oxide catalyst 전기화학적 CO2 환원 에틸렌 생산 산소 공공
키워드 (OpenAlex)
electrochemical CO2 reduction ethylene production CuO nanosheets oxygen vacancies tin doping C–C coupling CO dimerization Faradaic efficiency
초록
Electrochemical CO2 reduction to multi-carbon fuels and chemicals is intriguing but remains a challenge. Here, we report that a combination of Sn doping and creation of oxygen vacancies (VO) can synergistically boost CO2 reduction to C2H4 over CuO nanosheets with an onset potential of −0.7 V (versus reversible hydrogen electrode). The activity and selectivity of CuO can be easily tuned by manipulation of Sn dopant and VO contents. The Faradaic efficiency toward C2H4 formation over Sn-doped CuO(VO) approaches 48.5% ± 1.2%, which maintains stability over 24 h at a mild overpotential, in contrast to a maximum of 26.8% ± 2.2% over pristine CuO. The Sn-doped CuO(VO) catalyst presents an approximately 2.3-fold improvement in C2H4 current compared to undoped CuO at similar overpotentials. Theoretical calculations further show that doping of Vo-enriched CuO surface by Sn lowers the dimerization …
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2021 | 중간체의 흡착세기를 독립적으로 제어할 수 있는 단일금속원자 기반의 촉매소재 시뮬레이션 | 과학기술정보통신부 | 미래소재디스커버리지원(R&D) | 한국과학기술원 | 화공 > 화학공정 > 촉매/반응기술 |
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