電気化学 CO 還元 溶媒水を酸素化製品に構築する
Yanwei Lum1,2, Tao Cheng3,4, William A Goddard3,4
1Joint Center for Artificial Photosynthesis and Materials Sciences Division , Lawrence Berkeley National Laboratory , Berkeley , California 94720 , United States.
炭素一酸化物の電気化学的還元 (COR) は,COではなく,水から酸素が生成されるエタノールを生成することができます. この発見は,水溶液での以前のCOR研究を再評価する必要がある.
科学分野:
- 電気化学
- キャタリシス
- コンピュータ化学
背景:
- エタノールのような酸素酸を生成するために,炭素一酸化物 (COR) の電気化学的還元が広く研究されている.
- 以前の研究では,COR製品に含まれる酸素はCOからのみ発生し,溶媒の役割は無視されていた.
研究 の 目的:
- 水性電解質でCORによって生成されたエタノールの酸素源を調査する.
- 溶媒酸素をCOR製品に組み込む反応メカニズムを解明する.
主な方法:
- H2O電解質におけるC16Oの電気化学的還元.
- 酸素の起源をたどるための同位体記号
- すべての溶媒密度関数理論 メタダイナミクス計算
主要な成果:
- 生成されたエタノールの60~70%はH2O溶媒から生じる18Oを含んでいる.
- 水分子のGrotthuss鎖を含む新しいメカニズムが特定されました.
- このメカニズムは, *C-CH 中間物質からのエチレン形成と競合する.
結論:
- CORからエタノールに含まれる酸素は水溶剤から発生する可能性があります.
- 水を含有する新しい反応経路が発見された.
- 水中のCORに関する既存の研究は,これらの発見のために再検討を必要としています.
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