Spatial configuration of Fe–Co dual-sites boosting catalytic intermediates coupling toward oxygen evolution reaction

析氧 催化作用 分解水 化学 拉曼光谱 光化学 材料科学 电化学 物理化学 有机化学 光催化 电极 光学 物理
作者
Taiyan Zhang,Jingjing Jiang,Wenming Sun,Shuyan Gong,Xiangwen Liu,Yang Tian,Dingsheng Wang
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (6): e2317247121-e2317247121 被引量:104
标识
DOI:10.1073/pnas.2317247121
摘要

Oxygen evolution reaction (OER) is the pivotal obstacle of water splitting for hydrogen production. Dual-sites catalysts (DSCs) are considered exceeding single-site catalysts due to the preternatural synergetic effects of two metals in OER. However, appointing the specific spatial configuration of dual-sites toward more efficient catalysis still remains a challenge. Herein, we constructed two configurations of Fe-Co dual-sites: stereo Fe-Co sites (stereo-Fe-Co DSC) and planar Fe-Co sites (planar-Fe-Co DSC). Remarkably, the planar-Fe-Co DSC has excellent OER performance superior to stereo-Fe-Co DSC. DFT calculations and experiments including isotope differential electrochemical mass spectrometry, in situ infrared spectroscopy, and in situ Raman reveal the *O intermediates can be directly coupled to form *O-O* rather than *OOH by both the DSCs, which could overcome the limitation of four electron transfer steps in OER. Especially, the proper Fe-Co distance and steric direction of the planar-Fe-Co benefit the cooperation of dual sites to dehydrogenate intermediates into *O-O* than stereo-Fe-Co in the rate-determining step. This work provides valuable insights and support for further research and development of OER dual-site catalysts.
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
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
852应助耶耶小洋采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
ding应助小曾采纳,获得10
1秒前
纪梵希完成签到,获得积分10
1秒前
Fizzes完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
丽丽完成签到,获得积分20
2秒前
NexusExplorer应助Zy189采纳,获得10
2秒前
桔梗发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
lucinda完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研同人发布了新的文献求助10
2秒前
天生爱笑发布了新的文献求助10
3秒前
JL发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
可爱的函函应助安和桥采纳,获得10
5秒前
风吹麦田应助Ra1nB0W采纳,获得10
5秒前
5秒前
娃哈哈1212发布了新的文献求助10
5秒前
欣喜路人完成签到 ,获得积分10
5秒前
852应助samera采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
summer发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
wei发布了新的文献求助10
6秒前
英姑应助WY采纳,获得10
7秒前
7秒前
云舒发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
TTYYI完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
脑洞疼应助CJ采纳,获得10
8秒前
嘉宝酸牛奶完成签到,获得积分10
8秒前
最好的我们完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
净水涟漪发布了新的文献求助10
8秒前
韩鲁光完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6303230
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8119991
关于积分的说明 17004527
捐赠科研通 5363168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2848457
邀请新用户注册赠送积分活动 1825937
关于科研通互助平台的介绍 1679751