Breaking Scaling Relations for Highly Efficient Electroreduction of CO2 to CO on Atomically Dispersed Heteronuclear Dual-Atom Catalyst
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F24%3A10479539" target="_blank" >RIV/00216208:11310/24:10479539 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=rXkwEcg_M1" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=rXkwEcg_M1</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1002/smll.202309251" target="_blank" >10.1002/smll.202309251</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Breaking Scaling Relations for Highly Efficient Electroreduction of CO2 to CO on Atomically Dispersed Heteronuclear Dual-Atom Catalyst
Popis výsledku v původním jazyce
Conversion of CO2 into value-added products by electrocatalysis provides a promising way to mitigate energy and environmental problems. However, it is greatly limited by the scaling relationship between the adsorption strength of intermediates. Herein, Mn and Ni single-atom catalysts, homonuclear dual-atom catalysts (DACs), and heteronuclear DACs are synthesized. Aberration-corrected annular dark-field scanning transmission electron microscopy (ADF-STEM) and X-ray absorption spectroscopy characterization uncovered the existence of the Mn─Ni pair in Mn─Ni DAC. X-ray photoelectron spectroscopy and X-ray absorption near-edge spectroscopy reveal that Mn donated electrons to Ni atoms in Mn─Ni DAC. Consequently, Mn─Ni DAC displays the highest CO Faradaic efficiency of 98.7% at -0.7 V versus reversible hydrogen electrode (vs RHE) with CO partial current density of 16.8 mA cm(-2). Density functional theory calculations disclose that the scaling relationship between the binding strength of intermediates is broken, resulting in superior performance for ECR to CO over Mn─Ni─NC catalyst.
Název v anglickém jazyce
Breaking Scaling Relations for Highly Efficient Electroreduction of CO2 to CO on Atomically Dispersed Heteronuclear Dual-Atom Catalyst
Popis výsledku anglicky
Conversion of CO2 into value-added products by electrocatalysis provides a promising way to mitigate energy and environmental problems. However, it is greatly limited by the scaling relationship between the adsorption strength of intermediates. Herein, Mn and Ni single-atom catalysts, homonuclear dual-atom catalysts (DACs), and heteronuclear DACs are synthesized. Aberration-corrected annular dark-field scanning transmission electron microscopy (ADF-STEM) and X-ray absorption spectroscopy characterization uncovered the existence of the Mn─Ni pair in Mn─Ni DAC. X-ray photoelectron spectroscopy and X-ray absorption near-edge spectroscopy reveal that Mn donated electrons to Ni atoms in Mn─Ni DAC. Consequently, Mn─Ni DAC displays the highest CO Faradaic efficiency of 98.7% at -0.7 V versus reversible hydrogen electrode (vs RHE) with CO partial current density of 16.8 mA cm(-2). Density functional theory calculations disclose that the scaling relationship between the binding strength of intermediates is broken, resulting in superior performance for ECR to CO over Mn─Ni─NC catalyst.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10403 - Physical chemistry
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Small
ISSN
1613-6810
e-ISSN
1613-6829
Svazek periodika
20
Číslo periodika v rámci svazku
13
Stát vydavatele periodika
DE - Spolková republika Německo
Počet stran výsledku
11
Strana od-do
2309251
Kód UT WoS článku
001106442700001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85176106702