Operando film-electrochemical EPR spectroscopy tracks radical intermediates in surface-immobilized catalysts

化学 电子顺磁共振 电化学 催化作用 光化学 光谱学 化学工程 纳米技术 有机化学 物理化学 电极 核磁共振 物理 工程类 量子力学 材料科学
作者
Maryam Seif-Eddine,Samuel J. Cobb,Yunfei Dang,Kaltum Abdiaziz,Mark A. Bajada,Erwin Reisner,Maxie M. Roessler
出处
期刊:Nature Chemistry [Springer Nature]
卷期号:16 (6): 1015-1023 被引量:8
标识
DOI:10.1038/s41557-024-01450-y
摘要

Abstract The development of surface-immobilized molecular redox catalysts is an emerging research field with promising applications in sustainable chemistry. In electrocatalysis, paramagnetic species are often key intermediates in the mechanistic cycle but are inherently difficult to detect and follow by conventional in situ techniques. We report a new method, operando film-electrochemical electron paramagnetic resonance spectroscopy (FE-EPR), which enables mechanistic studies of surface-immobilized electrocatalysts. This technique enables radicals formed during redox reactions to be followed in real time under flow conditions, at room temperature and in aqueous solution. Detailed insight into surface-immobilized catalysts, as exemplified here through alcohol oxidation catalysis by a surface-immobilized nitroxide, is possible by detecting active-site paramagnetic species sensitively and quantitatively operando, thereby enabling resolution of the reaction kinetics. Our finding that the surface electron-transfer rate, which is of the same order of magnitude as the rate of catalysis (accessible from operando FE-EPR), limits catalytic efficiency has implications for the future design of better surface-immobilized 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
Lucas应助南方姑娘采纳,获得10
1秒前
2秒前
zhing完成签到,获得积分10
2秒前
XHH完成签到 ,获得积分0
2秒前
小蘑菇应助sv采纳,获得10
3秒前
欢呼橘子完成签到 ,获得积分10
3秒前
季夏完成签到,获得积分10
3秒前
喜悦成威发布了新的文献求助20
3秒前
大菠萝发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
德德发布了新的文献求助10
4秒前
天天快乐应助Silence采纳,获得10
5秒前
深爱不疑发布了新的文献求助200
5秒前
可爱的函函应助九川采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助端庄的黑米采纳,获得30
6秒前
md03393完成签到,获得积分10
6秒前
苏照杭应助snowdrift采纳,获得10
6秒前
esbd完成签到,获得积分10
7秒前
愉快之槐完成签到,获得积分10
7秒前
顺利涵菡发布了新的文献求助10
7秒前
Jenny应助拼搏思卉采纳,获得10
8秒前
8秒前
静时发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
JJlv完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
RMY完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
艺成成完成签到 ,获得积分10
10秒前
斯文败类应助大菠萝采纳,获得10
11秒前
一汁蟹完成签到,获得积分10
11秒前
jucy完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
科研通AI2S应助zyh采纳,获得10
12秒前
榆木小鸟完成签到 ,获得积分10
12秒前
科研通AI5应助徐徐采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
zee完成签到 ,获得积分20
13秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527742
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107867
关于积分的说明 9286956
捐赠科研通 2805612
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540026
邀请新用户注册赠送积分活动 716884
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709762