Tuning Coordination Structures of Zn Sites Through Symmetry‐Breaking Accelerates Electrocatalysis

离域电子 价(化学) 催化作用 法拉第效率 材料科学 对称性破坏 电催化剂 吸附 氧化还原 过渡金属 化学物理 协调数 纳米技术 化学 物理化学 物理 电极 电化学 离子 生物化学 有机化学 量子力学 冶金
作者
Yuntong Sun,Wenjun Fan,Yinghao Li,Nicole L. D. Sui,Zhouhao Zhu,Yingtang Zhou,Jong‐Min Lee
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (4) 被引量:29
标识
DOI:10.1002/adma.202306687
摘要

Abstract Manipulating the coordination environment of individual active sites in a precise manner remains an important challenge in electrocatalytic reactions. Herein, inspired by theoretical predictions, a facile procedure to synthesize a series of symmetry‐breaking zinc metal–organic framework (Zn‐MOF) catalysts with well‐defined structures is presented. Benefiting from the optimized coordination microenvironment regulated by symmetry‐breaking, Zn‐N 2 S 2 ‐MOF exhibits the best performance of nitrogen (N 2 ) reduction reaction (NRR) with NH 3 yield rate of 25.07 ± 1.57 µg h −1 cm −2 and Faradaic efficiency of 44.57 ± 2.79% compared with reported Zn‐based NRR catalysts. X‐ray absorption near‐edge structure shows that the symmetry‐breaking distorts the coordination environment and modulates the delocalized electrons around the Zn sites, which favors the formation of unpaired low‐valence Zn δ+ , thereby facilitating the adsorption/activation of N 2 . Theoretical calculations elucidate that low‐valence Zn δ+ in Zn‐N 2 S 2 ‐MOF can effectively lower the energy barrier of potential determining step, promoting the kinetics and boosting the NRR activity. This work highlights the relationship between the precise coordination environment of metal sites and the catalytic activity, which offers insightful guidance for rationally designing high‐efficiency electrocatalysts.
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
1秒前
研友_VZG7GZ应助yeploooot采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
科目三应助eeeee采纳,获得10
2秒前
梨llll发布了新的文献求助10
4秒前
我是老大应助乐正乘风采纳,获得10
5秒前
7秒前
8秒前
8秒前
Ava应助能量球采纳,获得10
10秒前
芋圆Z.完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
彭a发布了新的文献求助10
13秒前
泡泡茶壶发布了新的文献求助10
13秒前
lbt1686666完成签到,获得积分10
13秒前
灵零铃发布了新的文献求助10
14秒前
英姑应助zzz采纳,获得10
14秒前
Orange应助enchanted采纳,获得10
16秒前
17秒前
梨llll完成签到,获得积分10
18秒前
Sammybiu完成签到,获得积分10
18秒前
玉洁发布了新的文献求助30
19秒前
所所应助白莆采纳,获得10
21秒前
22秒前
zzz完成签到,获得积分10
22秒前
淳于如雪发布了新的文献求助10
22秒前
循环发布了新的文献求助10
23秒前
优雅的雁凡完成签到,获得积分20
23秒前
玉洁完成签到,获得积分20
25秒前
123应助didi采纳,获得30
25秒前
aaaa关注了科研通微信公众号
26秒前
橘子海发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
28秒前
28秒前
努力毕业ing完成签到,获得积分10
30秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
30秒前
赵悦彤完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Introduction to Spectroscopic Ellipsometry of Thin Film Materials Instrumentation, Data Analysis, and Applications 1800
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3313931
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2946299
关于积分的说明 8529341
捐赠科研通 2621879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1434209
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 665170
邀请新用户注册赠送积分活动 650738