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): e2202240-e2202240 被引量:204
标识
DOI:10.1002/adma.202202240
摘要

Abstract The electrochemical nitrogen reduction reaction (e‐NRR) is envisaged as alternative technique to the Haber–Bosch process for NH 3 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 (Fe SA ‐NSC) is reported. Incorporation of S in the coordination of Fe SA ‐NSC can induce the transition of spin‐polarization configuration with the formation of a medium‐spin‐state of Fe (t 2g 6 e g 1), which is beneficial for facilitating e g 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 NH 3 selectivity of ≈10% in a flow cell reactor. Both experimental and theoretical analyses indicate that the monovalent Fe(I) atomic center in the Fe SA ‐NSC after the S doping accelerates the N 2 activation and protonation in the rate‐determining step of *N 2 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
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
4秒前
詹姆斯哈登完成签到,获得积分10
6秒前
傅姐完成签到 ,获得积分10
12秒前
18秒前
CD完成签到 ,获得积分10
20秒前
大摸特摸完成签到,获得积分10
21秒前
Soars应助张sir采纳,获得30
24秒前
徐佳达完成签到,获得积分10
25秒前
木麻黄完成签到 ,获得积分0
25秒前
27秒前
朱科源啊源完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
海蓝云天应助刘刘刘医生采纳,获得30
39秒前
Guangquan_Zhang完成签到,获得积分10
45秒前
zzzzzyq完成签到 ,获得积分10
51秒前
LL213发布了新的文献求助10
1分钟前
niuhuhu发布了新的文献求助10
1分钟前
肖之贤完成签到,获得积分10
1分钟前
rxdeng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研混子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
acadedog完成签到,获得积分10
1分钟前
Lengbo完成签到,获得积分10
1分钟前
舟遥遥完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
NNUsusan完成签到,获得积分10
1分钟前
chenwang发布了新的文献求助30
1分钟前
章鱼小丸子完成签到,获得积分10
1分钟前
66完成签到,获得积分10
1分钟前
chyang完成签到,获得积分10
1分钟前
miemie66完成签到,获得积分10
1分钟前
chenwang完成签到,获得积分10
1分钟前
LL213完成签到,获得积分10
1分钟前
lizishu完成签到,获得积分0
1分钟前
鲸鱼打滚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Fin2046完成签到,获得积分10
1分钟前
TianFuAI完成签到,获得积分10
1分钟前
稳重的秋天完成签到,获得积分10
1分钟前
俊秀的思山完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
糊涂的天思完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6353195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168047
关于积分的说明 17191522
捐赠科研通 5409215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863646
邀请新用户注册赠送积分活动 1840978
关于科研通互助平台的介绍 1689834