Direct Observation of Electron Donation onto the Reactants and a Transient Poisoning Mechanism During CO2 Electroreduction on Ni Single Atom Catalysts

X射线吸收光谱法 氧化还原 化学 催化作用 电化学 硫氰酸盐 光化学 无机化学 Atom(片上系统) 吸收光谱法 物理化学 电极 有机化学 物理 量子力学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Josh Leverett,Ghazal Baghestani,Thành Trần‐Phú,Jodie A. Yuwono,Priyank V. Kumar,Bernt Johannessen,Darcy Simondson,Haotien Wen,Shery L. Y. Chang,Antonio Tricoli,Alexandr N. Simonov,Liming Dai,Rose Amal,Rahman Daiyan,Rosalie K. Hocking
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202424087
摘要

SACs are an important class of materials that mediate chemical reduction reactions, a key subset of which is Ni within a carbon support for the electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR). However, how the metal atom/clusters and carbon‐based support act in concert to catalyze CO2RR is not well understood, with most reports attributing activity solely to the Ni‐Nx/C moieties. To address this gap, we have undertaken a mechanistic investigation, employing in situ X‐ray absorption spectroscopy (XAS) coupled with electrochemical studies and DFT calculations to further understand how Ni single atoms work in conjunction with the nitrogen‐doped carbon matrix to promote CO2RR to CO, and how the presence of impurities such as those present in CO2‐containing waste flue gases (including NOx, and CN‐) changes the catalyst upon reduction. In contrast to previous works, we do not find strong evidence for a purely metal‐based reduction upon application of negative reductive potentials. Instead, we present evidence for an increase in the equatorial vs. axial splitting of Ni, consistent with electrons moving onto the reactants via the Ni single atom 3dz2 orbital. In addition, we demonstrate a transient poisoning mechanism of the Ni SAC by nitrite and thiocyanate, explaining the recovery of activity during CO2RR.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
安静无招完成签到 ,获得积分10
刚刚
心灵美平彤完成签到 ,获得积分10
2秒前
柔弱的便当完成签到 ,获得积分10
5秒前
Changlu完成签到,获得积分10
5秒前
山野发布了新的文献求助10
5秒前
小盆呐完成签到,获得积分10
6秒前
完美世界应助catherine采纳,获得10
9秒前
10秒前
大模型应助黎明之光采纳,获得10
11秒前
爱听歌笑寒完成签到,获得积分10
12秒前
胡萝卜须发布了新的文献求助10
13秒前
风趣的碧琴完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
宇儿完成签到,获得积分10
17秒前
我是老大应助orange9采纳,获得10
17秒前
科研q完成签到 ,获得积分10
19秒前
浮游应助胡萝卜须采纳,获得10
20秒前
22秒前
宇儿发布了新的文献求助10
22秒前
奉天逍遥发布了新的文献求助200
22秒前
小灰灰完成签到,获得积分10
23秒前
今天开心吗完成签到,获得积分10
25秒前
orange9发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
28秒前
积极老四完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
chipmunk完成签到,获得积分10
29秒前
olive发布了新的文献求助10
30秒前
你好完成签到 ,获得积分10
31秒前
31秒前
GGKing发布了新的文献求助10
32秒前
SciGPT应助车秋寒采纳,获得10
32秒前
灰灰完成签到 ,获得积分10
33秒前
徐徐完成签到 ,获得积分10
34秒前
lijing发布了新的文献求助10
35秒前
37秒前
orixero应助西岭采纳,获得10
37秒前
帅气小刺猬完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5306147
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4452011
关于积分的说明 13853601
捐赠科研通 4339475
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2382636
邀请新用户注册赠送积分活动 1377583
关于科研通互助平台的介绍 1345190