Local Spin‐State Tuning of Iron Single‐Atom Electrocatalyst by S‐Coordinated Doping for Kinetics‐Boosted Ammonia Synthesis

材料科学 电催化剂 兴奋剂 氨生产 催化作用 电化学 质子化 反键分子轨道 光化学 自旋态 纳米技术 化学物理 无机化学 电子 物理化学 原子轨道 化学 电极 光电子学 有机化学 物理 离子 量子力学
作者
Yan Li,Yaxin Ji,Yingjie Zhao,Junxiang Chen,Sixing Zheng,Xiahan Sang,Bin Yang,Zhongjian Li,Lecheng Lei,Zhenhai Wen,Xinliang Feng,Yang Hou
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (28) 被引量:160
标识
DOI:10.1002/adma.202202240
摘要

The electrochemical nitrogen reduction reaction (e-NRR) is envisaged as alternative technique to the Haber-Bosch process for NH3 synthesis. However, how to develop highly active e-NRR catalysts faces daunting challenges. Herein, a viable strategy to manipulate local spin state of isolated iron sites through S-coordinated doping (FeSA -NSC) is reported. Incorporation of S in the coordination of FeSA -NSC can induce the transition of spin-polarization configuration with the formation of a medium-spin-state of Fe (t2g 6 eg 1), which is beneficial for facilitating eg electrons to penetrate the antibonding π-orbital of nitrogen. As a consequence, a record-high current density up to 10 mA cm-2 can be achieved, together with a high NH3 selectivity of ≈10% in a flow cell reactor. Both experimental and theoretical analyses indicate that the monovalent Fe(I) atomic center in the FeSA -NSC after the S doping accelerates the N2 activation and protonation in the rate-determining step of *N2 to *NNH.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
2秒前
2秒前
王锴完成签到,获得积分10
2秒前
蝌蚪发布了新的文献求助10
4秒前
FashionBoy应助鱼啵啵采纳,获得10
5秒前
vicky发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
10秒前
cmr发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
千帆完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
在水一方应助科研爱好者采纳,获得10
11秒前
完美大神完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
无心的钢铁侠完成签到,获得积分10
14秒前
Manzhen发布了新的文献求助10
15秒前
充电宝应助大都督采纳,获得30
16秒前
猪猪hero应助重要小懒虫采纳,获得10
17秒前
18秒前
20秒前
wenge发布了新的文献求助10
20秒前
JamesPei应助韩哈哈采纳,获得10
20秒前
shooin完成签到,获得积分10
20秒前
guoyan完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
浪客完成签到 ,获得积分10
23秒前
小富婆完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
26秒前
27秒前
达助发布了新的文献求助10
27秒前
脑洞疼应助无心的钢铁侠采纳,获得10
27秒前
农大长工完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
蝌蚪完成签到,获得积分10
29秒前
搜集达人应助明亮的雁玉采纳,获得10
30秒前
丁丁慧完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979611
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523559
关于积分的说明 11218024
捐赠科研通 3261063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800385
邀请新用户注册赠送积分活动 879079
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807160