Engineering Spin States of Isolated Copper Species in a Metal–Organic Framework Improves Urea Electrosynthesis

催化作用 尿素 化学 法拉第效率 基态 自旋(空气动力学) 电化学 材料科学 电极 物理化学 原子物理学 物理 有机化学 热力学
作者
Yuhang Gao,Jingnan Wang,Yijun Yang,Jian Wang,Chuang Zhang,Xi Wang,Jiannian Yao
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:15 (1): 158-158 被引量:63
标识
DOI:10.1007/s40820-023-01127-0
摘要

Abstract The catalytic activities are generally believed to be relevant to the electronic states of their active center, but understanding this relationship is usually difficult. Here, we design two types of catalysts for electrocatalytic urea via a coordination strategy in a metal–organic frameworks: Cu III -HHTP and Cu II -HHTP. Cu III -HHTP exhibits an improved urea production rate of 7.78 mmol h −1 g −1 and an enhanced Faradaic efficiency of 23.09% at − 0.6 V vs. reversible hydrogen electrode, in sharp contrast to Cu II -HHTP. Isolated Cu III species with S = 0 spin ground state are demonstrated as the active center in Cu III -HHTP, different from Cu II with S = 1/2 in Cu II -HHTP. We further demonstrate that isolated Cu III with an empty $${d}_{{{\text{x}}^{2}\text{-y}}^{2}}^{0}$$ d x 2 -y 2 0 orbital in Cu III -HHTP experiences a single-electron migration path with a lower energy barrier in the C–N coupling process, while Cu II with a single-spin state ( $${d}_{{{\text{x}}^{2}\text{-y}}^{2}}^{1}$$ d x 2 -y 2 1 ) in Cu II -HHTP undergoes a two-electron migration pathway.
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
所所应助椒盐皮皮虾采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
Silvia完成签到,获得积分10
4秒前
Diss发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
娜行完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
可靠向日葵完成签到,获得积分10
6秒前
大个应助EGG采纳,获得10
6秒前
吴昊东发布了新的文献求助10
7秒前
Celeste完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
future完成签到,获得积分10
8秒前
Silence完成签到,获得积分10
8秒前
情怀应助小密母采纳,获得10
8秒前
9秒前
xiangguoSun发布了新的文献求助10
9秒前
LLL发布了新的文献求助10
9秒前
这个大头张呀完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
猪变成了蛾子完成签到,获得积分10
10秒前
Camellia发布了新的文献求助10
11秒前
柚子完成签到,获得积分10
11秒前
传奇3应助小鱼在学习采纳,获得10
11秒前
kevin926完成签到 ,获得积分10
13秒前
完美世界应助JIA采纳,获得10
13秒前
深情安青应助dorkoom采纳,获得10
14秒前
云飞雪落完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
彩色盼晴发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
平淡远航完成签到,获得积分10
16秒前
Tim完成签到,获得积分10
16秒前
达不溜完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
可爱滴小花花完成签到,获得积分10
17秒前
17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
Cronologia da história de Macau 5000
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6977917
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8657009
关于积分的说明 18354187
捐赠科研通 6439399
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3091961
关于科研通互助平台的介绍 2148073
邀请新用户注册赠送积分活动 2068475