Reaching the Fundamental Limitation in CO2 Reduction to CO with Single Atom Catalysts
Notice bibliographique
Résumé
The electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) to value-added chemicals with renewable electricity is a promising method to decarbonise parts of the chemical industry. Recently, single metal atoms in nitrogen-doped carbon (MNC) have emerged as potential electrocatalysts for CO2RR to CO with high activity and faradaic efficiency, although the reaction limitation for CO2RR to CO is unclear. To understand the comparison of intrinsic activity of different MNCs, we synthesized two catalysts through a decoupled two-step synthesis approach of high temperature pyrolysis and low temperature metalation (Fe or Ni). The highly meso-porous structure resulted in the highest reported electrochemical active site utilisation based on in situ nitrite stripping; up to 59±6% for NiNC. Ex-situ X-ray absorption spectroscopy confirmed the penta-coordinated nature of the active sites. The catalysts are amongst the most active in the literature for CO2 reduction to CO. Our density functional theory calculations (DFT) show that their binding to the reaction intermediates approximates to that of Au surfaces. However, we find that the TOFs of the most active catalysts for CO evolution converge, suggesting a fundamental ceiling to the catalytic rates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».