Engineering the axial coordination of cobalt single atom catalysts for efficient photocatalytic hydrogen evolution

催化作用 电负性 光催化 材料科学 贵金属 过渡金属 Atom(片上系统) 电子结构 铂金 纳米技术 光化学 化学 无机化学 计算化学 有机化学 嵌入式系统 计算机科学
作者
Ning Kang,Lingwen Liao,Xue Zhang,Zhen He,Binlu Yu,Jiahong Wang,Yongquan Qu,Paul K. Chu,Seeram Ramakrishna,Xue‐Feng Yu,Xin Wang,Licheng Bai
出处
期刊:Nano Research [Springer Nature]
卷期号:17 (6): 5114-5121 被引量:14
标识
DOI:10.1007/s12274-024-6411-1
摘要

Improving the catalytic activity of non-noble metal single atom catalysts (SACs) has attracted considerable attention in materials science. Although optimizing the local electronic structure of single atom can greatly improve their catalytic activity, it often involves in-plane modulation and requires high temperatures. Herein, we report a novel strategy to manipulate the local electronic structure of SACs via the modulation of axial Co–S bond anchored onto graphitic carbon nitride (C3N4) at room temperature (RT). Each Co atom is bonded to four N atoms and one S atom (Co-(N, S)/C3N4). Owing to the greater electronegativity of S in the Co–S bond, the local electronic structure of the Co atoms is available to be controlled at a relatively moderate level. Consequently, when employed for the photocatalytic hydrogen evolution reaction, the adsorption energy of intermediate hydrogen (H*) on the Co atoms is remarkably low. In the presence of the Co-(N, S)/C3N4 SACs, the hydrogen evolution rates reach up to 10 mmol/(gh), which is nearly 10 and 2.5 times greater than the rates in the presence of previously reported transition metal/C3N4 and noble platinum nanoparticles (PtNPs)/C3N4 catalysts, respectively. Attributed to the tailorable axial Co-S bond in the SAC, the local electronic structure of the Co atoms can be further optimized for other photocatalytic reactions. This axial coordination engineering strategy is universal in catalyst designing and can be used for a variety of photocatalytic applications.
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
微笑二娘发布了新的文献求助10
刚刚
停停走走发布了新的文献求助10
1秒前
aqiang123123发布了新的文献求助30
1秒前
集力申完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
拉长的鱼完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
zhaoxin发布了新的文献求助10
4秒前
活力的静曼完成签到,获得积分10
4秒前
刘若鑫发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
无花果应助停停走走采纳,获得10
5秒前
DreamLover完成签到,获得积分10
6秒前
小小完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
tguczf发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
tguczf发布了新的文献求助10
9秒前
tguczf发布了新的文献求助10
9秒前
风一样的风干肠完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
Akim应助aqiang123123采纳,获得20
11秒前
zhaoxin完成签到,获得积分10
11秒前
俊俏的紫菜完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Irene完成签到,获得积分20
13秒前
彭彭发布了新的文献求助10
13秒前
123完成签到,获得积分10
13秒前
kathy发布了新的文献求助10
13秒前
烟花应助钟ZJ采纳,获得10
13秒前
14秒前
foyefeng发布了新的文献求助30
14秒前
欣喜的秋蝶完成签到,获得积分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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6022608
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7643263
关于积分的说明 16169884
捐赠科研通 5170921
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766913
邀请新用户注册赠送积分活动 1750251
关于科研通互助平台的介绍 1636941