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Pd-Based Multi-Site Catalysts for Selective CO2-to-Methanol Conversion
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2024-12-17 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c03789 Shuang-long Zhou, Yu Dai, Qiang Song, Lina Lu, Xiao Yu
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2024-12-17 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c03789 Shuang-long Zhou, Yu Dai, Qiang Song, Lina Lu, Xiao Yu
Developing a multi-site Pd-based electrocatalyst for CO2-to-C1 conversion with high performance and selectivity in the hydrogenation pathway for the CO2 electroreduction reaction is both desirable and challenging. Here, we develop triple-site metallene (Pd82Bi11In7), which can achieve an unprecedented Faraday efficiency of 72.6 ± 1% for methanol production. X-ray photoelectron spectroscopy analysis indicates that some electrons transfer from In and Bi to Pd inside Pd82Bi11In7, forming local electron-rich Pd-site, local primary electron-deficient center In-site, and local secondary electron-deficient center Bi-site. Meanwhile, Pd82Bi11In7 has stronger adsorption for *COOH and *CO, which avoids the generation of formic acid and CO. Moreover, Pd82Bi11In7 reduces the potential determining step energy barrier and controls the hydrogenation path for direct methanol production. The synergistic effect of the triple-sites enables efficient CO2 electroreduction to methanol.
中文翻译:
用于 CO2 制甲醇选择性转化的 Pd 基多位点催化剂
开发一种用于 CO2 到 C1 转化的多位点 Pd 基电催化剂,在 CO2 电还原反应的加氢途径中具有高性能和选择性,既可取又具有挑战性。在这里,我们开发了三位金属烯 (Pd82Bi11In7),它可以在甲醇生产中实现前所未有的 72.6 ± 1% 的法拉第效率。X 射线光电子能谱分析表明,一些电子在 Pd82Bi11In7 内从 In 和 Bi 转移到 Pd,形成局部富电子 Pd 位点、局部初级缺电子中心 In-site 和局部次级缺电子中心 Bi-site。同时,Pd82Bi11In7 对 *COOH 和 *CO 具有更强的吸附作用,避免了甲酸和 CO 的生成。此外,Pd82Bi11In7 降低了电位决定步骤的能垒,并控制了直接生产甲醇的加氢路径。三重位点的协同效应使 CO2 电还原为甲醇成为可能。
更新日期:2024-12-17
中文翻译:
用于 CO2 制甲醇选择性转化的 Pd 基多位点催化剂
开发一种用于 CO2 到 C1 转化的多位点 Pd 基电催化剂,在 CO2 电还原反应的加氢途径中具有高性能和选择性,既可取又具有挑战性。在这里,我们开发了三位金属烯 (Pd82Bi11In7),它可以在甲醇生产中实现前所未有的 72.6 ± 1% 的法拉第效率。X 射线光电子能谱分析表明,一些电子在 Pd82Bi11In7 内从 In 和 Bi 转移到 Pd,形成局部富电子 Pd 位点、局部初级缺电子中心 In-site 和局部次级缺电子中心 Bi-site。同时,Pd82Bi11In7 对 *COOH 和 *CO 具有更强的吸附作用,避免了甲酸和 CO 的生成。此外,Pd82Bi11In7 降低了电位决定步骤的能垒,并控制了直接生产甲醇的加氢路径。三重位点的协同效应使 CO2 电还原为甲醇成为可能。