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 生物化学 受体
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
刚刚
田様应助一个可爱玉采纳,获得10
刚刚
1秒前
猜不猜不发布了新的文献求助10
1秒前
rjhgh完成签到,获得积分10
1秒前
小马甲应助乐乐采纳,获得10
4秒前
脑洞疼应助二分采纳,获得10
4秒前
4秒前
田様应助kongmou采纳,获得10
6秒前
Jamesliu完成签到,获得积分10
8秒前
Brown发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
爆米花应助不氪采纳,获得10
10秒前
10秒前
英俊的铭应助深情傲柔采纳,获得10
11秒前
Xue发布了新的文献求助10
11秒前
研友_VZG7GZ应助liquss采纳,获得10
12秒前
12秒前
淡然的舞仙完成签到,获得积分10
14秒前
LlLly完成签到 ,获得积分10
16秒前
kongmou发布了新的文献求助10
17秒前
光亮面包发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
hyhy完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
斯文败类应助xcx0010采纳,获得10
21秒前
liquss发布了新的文献求助10
23秒前
雨濛濛发布了新的文献求助10
24秒前
LlLly发布了新的文献求助10
25秒前
风中的外套完成签到,获得积分10
26秒前
不氪发布了新的文献求助10
26秒前
28秒前
星辰大海应助echo采纳,获得10
29秒前
慕青应助如意的文涛采纳,获得10
30秒前
Xue完成签到,获得积分10
31秒前
五虎完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
35秒前
Akim应助hancahngxiao采纳,获得10
35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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 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 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 7028531
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8698709
关于积分的说明 18430828
捐赠科研通 6528532
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3111767
关于科研通互助平台的介绍 2189212
邀请新用户注册赠送积分活动 2087341