|
了解电化学CO2规复中的氢化旅途，关于死心产物选拔性格外紧迫。 时时，触及从溶剂水平直质子耦合电子转变的Eley-Rideal机制被觉得是主要的氢转变道路。 但是，表面上，氢化也不错通过名义吸附的*H的Langmuir-Hinshelwood机制发生。 2025年2月6日，新加坡国立大学林彦玮助理考验和新西兰奥克兰大学王子运在海外顶级期刊Nature Chemistry发表题为《Isotopic labelling of water reveals the hydrogen transfer route in electrochemical CO2 reduction》的筹议论文，Jiguang Zhang迪士尼彩乐园北京赛车、Chengyi Zhang、Meng Wang和Yu Mao为论文共同第一作家，林彦玮助理考验和王子运为论文共同通信作家。 张开剩余84%林彦玮，新加坡国立大学助理考验，入选麻省理工35岁以下科技翻新35东说念主亚太区名单。2012年在伦敦帝国理工学院获学士学位，2015年在加州大学伯克利分校获硕士学位，2018年在加州大学伯克利分校获博士学位。 林彦玮助理考验的筹议围绕电化学CO2转变，电有机化学，以及氢气的坐褥和储存。 王子运，新西兰奥克兰大学讲师。在英国贝尔法斯特女王大学Peijun Hu考验和英国曼彻斯特大学Chris Hardacre考验的率领下进行博士筹议，随后在斯坦福大学和多伦多大学从事博士后筹议，师从Jens Nørskov考验、Thomas Bligaard考验和Edward Sargent考验。 王子运团队一直处于探索电催假名义响应的前沿，卓绝是针对二氧化碳电化学规复和氧气开释响应。 在本文中，作家通过在H2O-D2O搀杂物中使用Cu催化CO2规复，解释了Langmuir-Hinshelwood机制可能是主要的氢化道路。 在该基础上，作家估算了每种机制对六种紧迫CO2规复产物造成的孝顺进程。 通过计较模拟，作家发现C-H键和O-H键的造因素别受Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal机制的死心。 有网友猜测是舞台设计？还是特殊造型？事实上，这块黑色贴布可不简单。 网友镜头下的萧敬腾，头顶棒球帽，身穿一件粉白色夹克， 搭配着短裤白袜运动鞋，迪士尼彩乐园lll一身帅气休闲穿搭活力四射。即便只是背影示人，可满屏的青春气息依旧扑面而来，年轻的不像是37岁。 此外，促进Eley-Rideal机制可能对生成选拔性多碳产物和扼制氢气析出至关紧迫。 这些发现为CO2规复道路的表面建模和电催化剂遐想提供了紧迫的谈判因素。 图1：用不同比例的H2O-D2O搀杂物对Cu-PTFE进行HDER和乙炔规复取得的效力 图2：以50:50的H2O-D2O搀杂物为CO2R，以Cu为催化剂时，响应中间体的电化学加氢暗意图 图3：使用Cu-PTFE催化剂，不同比例的H2O-D2O搀杂物进行CO2R时的效力 图4：H2O/D2O搀杂比例对产物同位素构成和LH/ER加氢比例的影响 图5：电化学加氢历程的DFT筹议 图6：LH加氢比与各CO2R产物FE的干系性及温度影响的筹议 综上，作家使用H/D同位素标志揭示了Cu催化CO2R中的氢转变道路，这可能通过LH或ER机制发生。 作家最初在Cu催化剂上筹议了更苟简的HDER历程，并在含有不同H2O/D2O比例的电解质中进行了施行。通过分析出语气体的同位素构成不错发现，即使在电解液中D2O含量为75%的情况下，Cu名义的H掩盖率仍高于D掩盖率。哄骗碰撞表面解释这些效力，作家发现这是由于D与H比拟具有较低的吸附通盘，导致D在LH机制中的参与进程大大低于H。 将施行和计较相采集，作家推导出了LH机制中H与D的转变概率。 关于ER机制，以乙炔规复成乙烯为探针响应，估算了H-D的转变概率。 该筹议解释，在电解液中沟通的H2O/D2O比下，LH机制的H转变概率比ER机制高得多。 哄骗这些H和D的转变概率，梗概估算LH和ER机制对每种CO2R产物氢化的孝顺进程。 作家发现C-H键倾向于通过LH机制造成，该效力取得了DFT计较的支撑。扼制LH加氢不错镌汰HDER的FE，进步C2+产物的FE。 较低的LH加氢比例比酒精更故意于乙烯的造成，这可能为转换这两种产物之间的选拔性提供了一个要津因素。 该筹议为CO2R响应的表面建模引入了紧迫的谈判因素，同期也激励了更等闲的计较和施行的需要，以更好地了解影响电化学加氢旅途的因素，这不错用来率领电催化剂的合理遐想并进步家具选拔性效力。 Zhang, J., Zhang, C., Wang, M. et al. Isotopic labelling of water reveals the hydrogen transfer route in electrochemical CO2 reduction. Nat. Chem. (2025). 发布于：广东省 |
