Secondary Coordination Sphere Engineering of Single‐Sn‐Atom catalyst via P Doping for Efficient CO2 Electroreduction

材料科学 催化作用 兴奋剂 Atom(片上系统) 协调球 纳米技术 物理化学 结晶学 光电子学 冶金 金属 有机化学 化学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Caizhen Yue,Xiaobo Yang,Xiong Zhang,Shifu Wang,Wei Xu,Ruru Chen,Jiuyi Wang,Jie Yin,Yanqiang Huang,Xuning Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202401448
摘要

Abstract The regulation of the local microenvironment in the single‐atom catalysts affords a scheme for accelerating the overall reaction kinetics of electrochemical CO 2 reduction reaction (CO 2 RR), which is of vital importance but remains challenging. Herein, a carbon nanotube‐supported single‐Sn‐atom catalyst (P‐SnN 4 ‐CNT) is developed by a modified pyrolysis procedure with P‐doping into the second coordination shell of SnN 4 moiety to modulate the electron structure of metal Sn center. The resulting P‐SnN 4 ‐CNT delivered a high CO partial current density of −380 mA cm −2 with Faradaic efficiency (FE) of CO above 90% across a wide range of −0.5 to −0.8 V versus reversible hydrogen electrode (vs RHE), along with optimal FE (CO) of ≈98.5% at −0.6 V versus RHE in a flow cell. Moreover, P‐SnN 4 ‐CNT achieved an extremely high turnover frequency of 126 471 h −1 with an applied potential of −0.8 V versus RHE, which ranks the best among the reported M─N─C catalysts for electrocatalytic CO 2 reduction. The combination of in situ characterization techniques and density functional theory calculation revealed that the doping of P atoms benefited the activation and hydrogenation steps of CO 2 and promoted the Sn 4+ reduction to Sn 2+ during the reaction process, where Sn 2+ is identified as the active site for the CO generation. The work provides a clear mechanistic insight for both electron structure optimization and identification of active sites by local microenvironment regulation of single‐Sn‐atom, which shall pave a way for the exploitation of other M─N─C catalysts with high CO 2 RR performance.
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
乐乐应助hwl26采纳,获得10
刚刚
3秒前
4秒前
fjhsg25发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
qt91完成签到,获得积分20
7秒前
gh发布了新的文献求助10
10秒前
白一寒发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
13秒前
平淡大叔发布了新的文献求助10
16秒前
美好沛萍发布了新的文献求助10
16秒前
fjhsg25完成签到,获得积分20
17秒前
夏来应助yy采纳,获得10
18秒前
18秒前
松柏完成签到 ,获得积分10
22秒前
麦斯发布了新的文献求助10
23秒前
伯赏人杰完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
Li完成签到,获得积分20
26秒前
26秒前
上官若男应助平淡大叔采纳,获得10
27秒前
29秒前
30秒前
Rita发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
王哪跑发布了新的文献求助10
33秒前
KneeYu应助科研通管家采纳,获得20
33秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
33秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
要减肥夜梦完成签到,获得积分10
34秒前
zho关闭了zho文献求助
36秒前
38秒前
Rita完成签到,获得积分10
40秒前
yiyiyiyiyi//完成签到 ,获得积分10
40秒前
Ava应助美好沛萍采纳,获得10
41秒前
Akim应助阿中采纳,获得10
41秒前
852应助www采纳,获得10
43秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
Generalized Linear Mixed Models 第二版 1000
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2928114
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2577574
关于积分的说明 6956049
捐赠科研通 2227990
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1184134
版权声明 589399
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 579453