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
1秒前
宇宙无敌暴龙战神完成签到,获得积分10
1秒前
大模型应助暴龙战士采纳,获得10
1秒前
烟花应助小鱼小鱼采纳,获得10
2秒前
木子发布了新的文献求助10
2秒前
英姑应助superdong采纳,获得10
2秒前
欢喜板凳完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
小二郎应助满意白猫采纳,获得10
3秒前
wode发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
小懒风完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
szh发布了新的文献求助10
4秒前
隐形曼青应助可爱的小夏采纳,获得30
4秒前
chenlin应助NN采纳,获得30
5秒前
王金金发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
qiuhuajin发布了新的文献求助10
5秒前
江子川发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
科研探索者完成签到,获得积分10
6秒前
我是老大应助Eugenia采纳,获得10
6秒前
门意完成签到,获得积分10
7秒前
Marina完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.2应助张琪采纳,获得10
7秒前
8秒前
mm关注了科研通微信公众号
8秒前
savior发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
xinying发布了新的文献求助10
9秒前
Fi9zero发布了新的文献求助10
9秒前
俭朴涑发布了新的文献求助10
10秒前
le000000驳回了syy应助
10秒前
科研志发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Clinical effects of budesonide oxygen driving atomization on patients with chronic obstructive pulmonary disease at acute exacerbation phase 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7568301
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9148127
关于积分的说明 19563697
捐赠科研通 7154174
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263004
关于科研通互助平台的介绍 2429055
邀请新用户注册赠送积分活动 2253123