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High-Entropy Alloys as Catalysts for the CO2 and CO Reduction Reactions: Experimental Realization

机译：高熵合金作为CO2和CO减少反应的催化剂：实验实现

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Conversion of carbon dioxide into selective hydrocarbon using a stable catalyst remains a holy grail in the catalysis community. The high overpotential, stability, and selectivity in the use of a single-metal-based catalyst still remain a challenge. In current work, instead of using pure noble metals (Ag, Au, and Pt) as the catalyst, a nanocrystalline high-entropy alloy (HEA: AuAgPtPdCu) has been used for the conversion of CO2 into gaseous hydrocarbons. Utilizing an approach of multimetallic HEA, a faradic efficiency of about 100% toward gaseous products is obtained at a low applied potential (-0.3 V vs reversible hydrogen electrode). The reason behind the catalytic activity and selectivity of the high-entropy alloy (HEA) toward CO2 electroreduction was established through first-principles-based density functional theory (DFT) by comparing it with the pristine Cu(111) surface. This is attributed to the reversal in adsorption trends for two out of the total eight intermediates-*OCH3 and *O on Cu(111) and HEA surfaces.
机译：使用稳定催化剂将二氧化碳转化为选择性烃中的选择性烃仍然是催化群落中的圣杯。使用单金属基催化剂的高度过电位，稳定性和选择性仍然是一个挑战。在当前的工作中，代替使用纯贵金属（Ag，Au和Pt）作为催化剂，纳米晶高熵合金（HEA：AuAgptpdcu）已被用于将CO2转化为气态烃。利用多金属Hea的方法，在低施加电位（-0.3V Vs可逆氢电极）下获得约100％朝向气态产物的法拉米效率。通过将其与原始Cu（111）表面进行比较，通过将其与丙酮Cu（111）表面进行比较来建立催化活性和高熵合金（HEA）对CO2电掺入的高熵合金（HEA）的选择性。这归因于在Cu（111）和Hea表面上的总八个中间体 - * OCH3和* O中的两个中的吸附趋势中的逆转。

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