Stabilizing *CO<sub>2</sub> Intermediates at the Acidic Interface using Molecularly Dispersed Cobalt Phthalocyanine as Catalysts for CO<sub>2</sub> Reduction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract CO2 electroreduction (CO2R) operating in acidic media circumvents the problems of carbonate formation and CO2 crossover in neutral/alkaline electrolyzers. Alkali cations have been universally recognized as indispensable components for acidic CO2R, while they cause the inevitable issue of salt precipitation. It is therefore desirable to realize alkali‐cation‐free CO2R in pure acid. However, without alkali cations, stabilizing *CO2 intermediates by catalyst itself at the acidic interface poses as a challenge. Herein, we first demonstrate that a carbon nanotube‐supported molecularly dispersed cobalt phthalocyanine (CoPc@CNT) catalyst provides the Co single‐atom active site with energetically localized d states to strengthen the adsorbate‐surface interactions, which stabilizes *CO2 intermediates at the acidic interface (pH=1). As a result, we realize CO2 conversion to CO in pure acid with a faradaic efficiency of 60 % at pH=2 in flow cell. Furthermore, CO2 is successfully converted in cation exchanged membrane‐based electrode assembly with a faradaic efficiency of 73 %. For CoPc@CNT, acidic conditions also promote the intrinsic activity of CO2R compared to alkaline conditions, since the potential‐limiting step, *CO2 to *COOH, is pH‐dependent. This work provides a new understanding for the stabilization of reaction intermediates and facilitates the designs of catalysts and devices for acidic CO2R.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».