Integrating Host Design and Tailored Electronic Effects of Yolk–Shell Zn−Mn Diatomic Sites for Efficient CO2 Electroreduction

过电位 密度泛函理论 化学 电子结构 催化作用 计算化学 物理化学 电极 生物化学 电化学
作者
Jiajing Pei,Yang Li,Jie Lin,Zedong Zhang,Zhiyi Sun,Dingsheng Wang,Wenxing Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (3) 被引量:50
标识
DOI:10.1002/anie.202316123
摘要

Abstract Modulating the surface and spatial structure of the host is associated with the reactivity of the active site, and also enhances the mass transfer effect of the CO 2 electroreduction process (CO 2 RR). Herein, we describe the development of two‐step ligand etch–pyrolysis to access an asymmetric dual‐atomic‐site catalyst (DASC) composed of a yolk–shell carbon framework (Zn 1 Mn 1 ‐SNC) derived from S,N‐coordinated Zn−Mn dimers anchored on a metal–organic framework (MOF). In Zn 1 Mn 1 ‐SNC, the electronic effects of the S/N−Zn−Mn−S/N configuration are tailored by strong interactions between Zn−Mn dual sites and co‐coordination with S/N atoms, rendering structural stability and atomic distribution. In an H‐cell, the Zn 1 Mn 1 ‐SNC DASC shows a low onset overpotential of 50 mV and high CO Faraday efficiency of 97 % with a low applied overpotential of 343 mV, thus outperforming counterparts, and in a flow cell, it also reaches a high current density of 500 mA cm −2 at −0.85 V, benefitting from the high structure accessibility and active dual sites. DFT simulations showed that the S,N‐coordinated Zn−Mn diatomic site with optimal adsorption strength of COOH* lowers the reaction energy barrier, thus boosting the intrinsic CO 2 RR activity on DASC. The structure‐property correlation found in this study suggests new ideas for the development of highly accessible atomic 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
1秒前
1214056634发布了新的文献求助10
2秒前
太叔y发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
qq完成签到 ,获得积分0
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
毛豆应助momo采纳,获得10
8秒前
陈陈发布了新的文献求助10
8秒前
珍妮发布了新的文献求助10
9秒前
jessie发布了新的文献求助10
9秒前
WZY发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
慧仔53发布了新的文献求助10
11秒前
Akim应助滕达采纳,获得10
11秒前
zx发布了新的文献求助10
11秒前
领导范儿应助xfwd采纳,获得10
12秒前
华仔应助心动采纳,获得10
13秒前
Swan完成签到,获得积分10
13秒前
xcx发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
桔子完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
14秒前
太叔y完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
xiaixax发布了新的文献求助10
17秒前
滕达完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
WZY完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI2S应助饱饱饱了采纳,获得10
19秒前
jeep先生完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
xfwd完成签到,获得积分20
20秒前
余红发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
高分求助中
中央政治學校研究部新政治月刊社出版之《新政治》(第二卷第四期) 1000
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
【港理工学位论文】Telling the tale of health crisis response on social media : an exploration of narrative plot and commenters' co-narration 500
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
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 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3433940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3031105
关于积分的说明 8940918
捐赠科研通 2719112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1491653
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 689357
邀请新用户注册赠送积分活动 685523