Divergent Activity Shifts of Tin‐Based Catalysts for Electrochemical CO2 Reduction: pH‐Dependent Behavior of Single‐Atom Versus Polyatomic Structures

多原子离子 催化作用 从头算 化学 偶极子 电化学 甲酸 化学物理 Atom(片上系统) 计算化学 分子动力学 离子 材料科学 物理化学 电极 有机化学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Yuhang Wang,Di Zhang,Bin Sun,Xue Jia,Linda Zhang,Hefeng Cheng,Jun Fan,Hao Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (8): e202418228-e202418228 被引量:19
标识
DOI:10.1002/anie.202418228
摘要

Abstract Tin (Sn)‐based catalysts have been widely studied for electrochemical CO 2 reduction reaction (CO 2 RR) to produce formic acid, but the intricate influence of the structural sensitivity in single‐atom Sn (e.g., Sn−N−C) and polyatomic Sn (e.g., SnO x and SnS x ; x =1,2) on their pH‐dependent performance remains enigmatic. Herein, we integrate large‐scale data mining (with >2,300 CO 2 RR catalysts from available experimental literature during the past decade), ab initio computations, machine learning force field accelerated molecular dynamic simulations, and pH‐field coupled modelling to unravel their pH dependence. We reveal a fascinating contrast: the electric field response of the binding strength of *OCHO on Sn−N 4 −C and polyatomic Sn exhibits opposite behaviors due to their differing dipole moment changes upon *OCHO formation. Such response leads to an intriguing opposite pH‐dependent volcano evolution for Sn−N 4 −C and polyatomic Sn. Subsequent experimental validations of turnover frequency and current density under both neutral and alkaline conditions well aligned with our theoretical predictions. Most importantly, our analysis suggests the necessity of distinct optimization strategies for *OCHO binding energy on different types of Sn‐based 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
lengchitu发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
猪栏发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
StevenZhao完成签到,获得积分0
3秒前
3秒前
WXG发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
111发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
上官若男应助123采纳,获得10
7秒前
羞涩的帅哥完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
Scss完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
luohan完成签到,获得积分10
10秒前
不秃头的小曹完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
666完成签到 ,获得积分10
11秒前
烟花应助复杂汝燕采纳,获得30
12秒前
许蹦跶完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
小蘑菇应助yi伊采纳,获得10
12秒前
所所应助hiittjw采纳,获得10
13秒前
在水一方应助须臾采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
lily完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
shuaikkk发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
贪玩堡玉发布了新的文献求助10
15秒前
CodeCraft应助lengchitu采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
所所应助娃哈哈采纳,获得10
16秒前
16秒前
高分求助中
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Treatment response-adapted risk index model for survival prediction and adjuvant chemotherapy selection in nonmetastatic nasopharyngeal carcinoma 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6197999
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8025387
关于积分的说明 16706517
捐赠科研通 5292032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2820201
邀请新用户注册赠送积分活动 1799846
关于科研通互助平台的介绍 1662450