已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Ligand-Engineered Metal–Organic Frameworks for Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide to Carbon Monoxide

一氧化碳 二氧化碳电化学还原 金属有机骨架 沸石咪唑盐骨架 密度泛函理论 配体(生物化学) 法拉第效率 氧化还原 无机化学 化学 催化作用 电催化剂 电化学 有机化学 电极 计算化学 吸附 生物化学 受体 物理化学
作者
Tareq A. Al‐Attas,Nedal N. Marei,Xue Yong,Nael Yasri,Venkataraman Thangadurai,George K. H. Shimizu,Samira Siahrostami,Golam Kibria
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:11 (12): 7350-7357 被引量:64
标识
DOI:10.1021/acscatal.1c01506
摘要

The economic feasibility of electrocatalytic carbon dioxide reduction reaction (CO2RR) relies on developing highly selective and efficient catalysts operating at a high current density. Herein, we explore a ligand-engineering strategy involving the use of metal–organic frameworks (MOFs) and combining the desirable features of homogeneous and heterogeneous catalysts for boosting the activity of CO2RR. Zn-based MOFs involving two different azolate functional ligands, i.e., 1,2,4-triazole (Calgary Framework 20, CALF20) and 2-methylimidazole (zeolitic imidazolate framework-8, ZIF-8), were investigated for CO2RR in an alkaline flow cell electrolyzer. The highest CO partial current density of −53.2 mA/cm2 was observed for a Zn-based MOF (CALF20). CALF20 showed the highest reported Faradaic efficiency of Zn-based MOFs for CO production (∼94% at −0.97 V versus reversible hydrogen electrode, RHE), with a turnover frequency (TOF) of 1360.8 h–1 and a partial current density of −32.8 mA/cm2. Experimental and density functional theory (DFT) results indicate that the sp2 carbon atoms in azole ligands coordinated with the metal center in MOFs are the active sites for CO2RR due to the fully occupied 3d orbital of Zn(II) centers. Ab initio investigation shows that both azolate frameworks in CALF20 and ZIF-8 have the most favorable adsorption sites at the N–sp2 C. Adopting the triazole ligand in CALF20 enhances the charge transfer (as compared with the diazole group in ZIF-8), which induces more electrons in the adjacent active sites at the azole ligand and facilitates *COOH formation, boosting current density and Faradaic efficiency toward CO production. This study suggests that ligand engineering in MOFs could be a viable approach to design a highly efficient CO2RR catalyst.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
卿玖完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
5秒前
sl完成签到 ,获得积分10
8秒前
HC完成签到 ,获得积分10
8秒前
xgx984发布了新的文献求助10
8秒前
Yang完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
HAHAHA完成签到 ,获得积分10
12秒前
大模型应助AJ采纳,获得10
15秒前
地精术士发布了新的文献求助10
16秒前
如意曼雁完成签到,获得积分10
19秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
foolingtheblind完成签到,获得积分10
20秒前
地精术士完成签到,获得积分10
25秒前
可爱的函函应助陈博士采纳,获得10
29秒前
31秒前
巫马炎彬完成签到,获得积分0
32秒前
Solomon完成签到 ,获得积分0
32秒前
fff完成签到 ,获得积分10
34秒前
hcj发布了新的文献求助10
35秒前
饿了呼啦啦完成签到 ,获得积分20
38秒前
40秒前
43秒前
44秒前
45秒前
hcj完成签到,获得积分10
46秒前
地精术士发布了新的文献求助10
47秒前
大模型应助muxi暮夕采纳,获得10
49秒前
墨哲发布了新的文献求助200
51秒前
土豪的黑夜完成签到,获得积分10
51秒前
58秒前
毓雅完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
研友_8Yo0Xn发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
CipherSage应助梅花红豆采纳,获得30
1分钟前
qiao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qwq关注了科研通微信公众号
1分钟前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
How Stories Change Us A Developmental Science of Stories from Fiction and Real Life 500
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2931003
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2583183
关于积分的说明 6965721
捐赠科研通 2231480
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1185317
版权声明 589606
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 580304