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 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
yy完成签到 ,获得积分10
刚刚
踏实南瓜胖墩墩完成签到,获得积分10
刚刚
chen完成签到,获得积分10
1秒前
研途发布了新的文献求助10
2秒前
寒冷梦凡发布了新的文献求助10
2秒前
慕青应助simongao采纳,获得30
3秒前
甄东完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
科研通AI6.3应助Prof.Z采纳,获得10
5秒前
zelai_deng完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI6.4应助Winnie采纳,获得10
7秒前
搜集达人应助坚强的笑天采纳,获得10
7秒前
所所应助寒冷梦凡采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
宛海发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
合适荧荧完成签到,获得积分10
12秒前
完美世界应助影zi采纳,获得10
12秒前
灼石发布了新的文献求助10
12秒前
YYU完成签到 ,获得积分10
12秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
等风来应助科研通管家采纳,获得50
13秒前
summer应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Liu发布了新的文献求助10
14秒前
肉肉发布了新的文献求助10
14秒前
Avalonx应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
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
Organic Chemistry, 5th Edition 1000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7371196
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978827
关于积分的说明 19088682
捐赠科研通 7013188
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225034
关于科研通互助平台的介绍 2388657
邀请新用户注册赠送积分活动 2205699