Atomically Precise Copper Nanoclusters for Highly Efficient Electroreduction of CO2 towards Hydrocarbons via Breaking the Coordination Symmetry of Cu Site

纳米团簇 原子轨道 化学 铜 对称性破坏 配体(生物化学) 选择性 配位复合体 结晶学 催化作用 金属 物理 量子力学 有机化学 电子 受体 生物化学
作者
Qiu‐Jin Wu,Duan‐Hui Si,Panpan Sun,Yuliang Dong,Zheng Song,Qian Chen,Shi‐Hua Ye,Di Sun,Rong Cao,Yuan‐Biao Huang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:135 (36) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/ange.202306822
摘要

Abstract We propose an effective highest occupied d‐orbital modulation strategy engendered by breaking the coordination symmetry of sites in the atomically precise Cu nanocluster (NC) to switch the product of CO 2 electroreduction from HCOOH/CO to higher‐valued hydrocarbons. An atomically well‐defined Cu 6 NC with symmetry‐broken Cu−S 2 N 1 active sites (named Cu 6 (MBD) 6 , MBD=2‐mercaptobenzimidazole) was designed and synthesized by a judicious choice of ligand containing both S and N coordination atoms. Different from the previously reported high HCOOH selectivity of Cu NCs with Cu−S 3 sites, the Cu 6 (MBD) 6 with Cu−S 2 N 1 coordination structure shows a high Faradaic efficiency toward hydrocarbons of 65.5 % at −1.4 V versus the reversible hydrogen electrode (including 42.5 % CH 4 and 23 % C 2 H 4 ), with the hydrocarbons partial current density of −183.4 mA cm −2 . Theoretical calculations reveal that the symmetry‐broken Cu−S 2 N 1 sites can rearrange the Cu 3d orbitals with as the highest occupied d‐orbital, thus favoring the generation of key intermediate *COOH instead of *OCHO to favor *CO formation, followed by hydrogenation and/or C−C coupling to produce hydrocarbons. This is the first attempt to regulate the coordination mode of Cu atom in Cu NCs for hydrocarbons generation, and provides new inspiration for designing atomically precise NCs for efficient CO 2 RR towards highly‐valued products.
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
GVD发布了新的文献求助10
刚刚
宇智波白哉完成签到,获得积分10
1秒前
小二郎的应助被影子1127采纳,获得30
2秒前
3秒前
4秒前
5秒前
abdulla发布了新的文献求助10
8秒前
领导范儿的应助被GVD采纳,获得10
8秒前
9秒前
小易发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.2的应助被魏伯安采纳,获得10
9秒前
10秒前
Xiaojiu完成签到 ,获得积分10
10秒前
13秒前
13秒前
薄荷奶绿完成签到 ,获得积分10
14秒前
zsj发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI2S的应助被Eina采纳,获得10
16秒前
16秒前
mahiru发布了新的文献求助10
17秒前
朵朵关注了科研通微信公众号
18秒前
wu完成签到,获得积分10
19秒前
香蕉觅云的应助被南城采纳,获得10
19秒前
科研通AI6.4的应助被qwert采纳,获得10
19秒前
20秒前
拔凉拔凉的完成签到,获得积分20
20秒前
20秒前
21秒前
科研通AI6.2的应助被橙子采纳,获得10
21秒前
科研通AI6.4的应助被勤劳采纳,获得10
21秒前
22秒前
hygge发布了新的文献求助10
22秒前
科研通AI6.2的应助被迷子咪采纳,获得10
22秒前
23秒前
23秒前
24秒前
25秒前
wqx完成签到,获得积分10
25秒前
无极微光的应助被七听采纳,获得40
25秒前
wanci的应助被热情的未来采纳,获得10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
A Will for the Machine: Computerization, Automation, and the Arts in South Africa 400
Decentring Leadership 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7809205
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9341483
关于积分的说明 20506890
捐赠科研通 7401710
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3329039
关于科研通互助平台的介绍 2475816
邀请新用户注册赠送积分活动 2347597