Can N, S Cocoordination Promote Single Atom Catalyst Performance in CO2RR? Fe‐N2S2 Porphyrin versus Fe‐N4 Porphyrin

卟啉 催化作用 质子化 化学 结晶学 材料科学 光化学 Atom(片上系统) 有机化学 计算机科学 离子 嵌入式系统
作者
Shoufu Cao,Shuxian Wei,Xiaofei Wei,Sainan Zhou,Hongyu Chen,Yuying Hu,Zhaojie Wang,Siyuan Liu,Wenyue Guo,Xiaoqing Lü
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:17 (29) 被引量:74
标识
DOI:10.1002/smll.202100949
摘要

Abstract Single atom catalysts (SACs) are promising electrocatalysts for CO 2 reduction reaction (CO 2 RR), in which the coordination environment plays a crucial role in intrinsic catalytic activity. Taking the regular Fe porphyrin (Fe‐N 4 porphyrin) as a probe, the study reveals that the introduction of opposable S atoms into N coordination (Fe‐N 2 S 2 porphyrin) allows for an appropriate electronic structural optimization on active sites. Owing to the additional orbitals around the Fermi level and the abundant Fe orbital occupation after S substitution, N, S cocoordination can effectively tune SACs and thus facilitating protonation of intermediates during CO 2 RR. CO 2 RR mechanisms lead to possible C1 products via two‐, six‐, and eight‐electron pathways are systematically elucidated on Fe‐N 4 porphyrin and Fe‐N 2 S 2 porphyrin. Fe‐N 4 porphyrin yields the most favorable product of HCOOH with a limiting potential of −0.70 V. Fe‐N 2 S 2 porphyrin exhibits low limiting potentials of −0.38 and −0.40 V for HCOOH and CH 3 OH, respectively, surpassing those of most Cu‐based catalysts and SACs. Hence, the N, S cocoordination might provide better catalytic environment than regular N coordination for SACs in CO 2 RR. This work demonstrates Fe‐N 2 S 2 porphyrin as a high‐performance CO 2 RR catalyst, and highlights N, S cocoordination regulation as an effective approach to fine tune high atomically dispersed electrocatalysts.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
3秒前
慕青应助内向的发卡采纳,获得10
3秒前
陌玉完成签到 ,获得积分10
4秒前
研友_VZG7GZ应助洗剪吹采纳,获得10
4秒前
上官若男应助耍酷的傲白采纳,获得10
5秒前
等待的觅珍完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
搞怪的雨南完成签到,获得积分10
11秒前
vivid完成签到,获得积分10
12秒前
内向的发卡完成签到,获得积分20
12秒前
zhoujiahui发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
小小鱼完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
天天快乐应助一二采纳,获得10
15秒前
丁丁完成签到 ,获得积分10
16秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
18秒前
小可爱完成签到,获得积分10
20秒前
奋斗的乘云完成签到 ,获得积分10
20秒前
酷波er应助zhuyq采纳,获得10
20秒前
女儿国最后的希望完成签到,获得积分20
23秒前
23秒前
23秒前
24秒前
lier完成签到,获得积分20
24秒前
tamh22发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
Venus发布了新的文献求助10
27秒前
m0405发布了新的文献求助10
27秒前
ephore应助nater4ver采纳,获得30
28秒前
飘逸的小丸子完成签到,获得积分20
28秒前
30秒前
30秒前
夸父完成签到,获得积分10
33秒前
凌露完成签到 ,获得积分0
33秒前
zzz发布了新的文献求助10
34秒前
brown完成签到,获得积分10
35秒前
大白牛完成签到,获得积分10
36秒前
Orange应助gaobowang采纳,获得10
37秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3134988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785963
关于积分的说明 7774538
捐赠科研通 2441779
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298177
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625088
版权声明 600825