[논문]Surface overgrowth on gold nanoparticles modulating high-energy facets for efficient electrochemical CO2 reduction

Choi,, Woong; Park, Joon Woo; Park, Woonghyeon; Jung, Yousung; Song, Hyunjoon

doi:10.1039/d1nr03928h

[해외논문] Surface overgrowth on gold nanoparticles modulating high-energy facets for efficient electrochemical CO2 reduction

Nanoscale, v.13 no.34, 2021년, pp.14346 - 14353

Choi,, Woong (Department of Chemistry, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) , Park, Joon Woo (Department of Chemistry, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) , Park, Woonghyeon (Department of Chemical and Biomolecular Engineering (BK21 four), Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) , Jung, Yousung (Department of Chemical and Biomolecular Engineering (BK21 four), Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea) , Song, Hyunjoon (Department of Chemistry, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon 34141, Republic of Korea)

Abstract ▼ AI-Helper

Electrochemical CO2 reduction reaction (eCO2RR) has been considered one of the potential technologies to store electricity from renewable energy sources into chemical energy. For this aim, designing catalysts with high surface activities is critical for effective eCO2RR. In this study, we introduced a surface overgrowth method on stable Au icosahedrons to generate Au nanostars with large bumps. As a catalyst for eCO2RR, the Au nanostars exhibited a maximum faradaic efficiency (FE) of 98% and a mass activity of 138.9 A g−1 for CO production, where the latter was one of the highest activities among Au catalysts. Despite the deducted electrochemically active surface area per mass, the high-energy surfaces from overgrowth provided a 3.8-fold larger specific activity than the original Au icosahedral seeds, resulting in superior eCO2RR performances that outweigh the trade-off of size and shape in nanoparticles. The Au nanostars also represented prolonged stability due to the durability of high-energy facets. The characterization of surface morphology and density functional theory calculations revealed that predominant Au(321) facets on the Au nanostars effectively stabilized *COOH adsorbates, thus lowering the overpotential and improving the FE for CO production. This overgrowth method is simple and universal for various materials, which would be able to extend into a wide range of electrochemical catalysts.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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