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碱性条件下 Cu 单晶上 CO 的电化学氧化

化学物理 2020-10-21 v2

摘要

我们对碱性条件下铜 (Cu) 上 CO 的电化学氧化进行了实验与理论联合研究。通过在 Cu 单晶表面使用循环伏安法,我们证明 Cu 平台和台阶均在仅略正于热力学平衡电势 (0.03–0.14 V) 的电势下表现出 CO 氧化活性。其过电势比金 (约 0.26 V) 低 0.23–0.12 V,而金迄今为止被认为是该过程最具活性的催化剂。我们的理论计算表明,Cu 的活性源于在 CO 氧化电势下同时发生 *OH 吸附以及可克服的 *CO-*OH 耦合势垒的有利组合。实验观测到的起始电势与计算所得的 *OH 吸附起始一致。我们进一步表明,由于更强的竞争吸附,台阶上 *OH 吸附的起始比平台上更易受 *CO-*OH 相互作用影响。总体而言,在所考察的晶面中 Cu(100) 表现出最低过电势 (0.03 V)。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.02675,
  title  = {Electrochemical oxidation of CO on Cu single crystals under alkaline conditions},
  author = {Aarti Tiwari and Hendrik H. Heenen and Anton Simon Bjørnlund and Degenhart Hochfilzer and Karen Chan and Sebastian Horch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.02675},
  year   = {2020}
}

备注

16 pages, 3 figures plus supplementary information