Regulating Spin Density using TEMPOL Molecules for Enhanced CO2‐to‐Ethylene Conversion by HKUST‐1 Framework Derived Electrocatalysts

乙烯 催化作用 化学 分子 自旋(空气动力学) 材料科学 化学工程 纳米技术 化学物理 有机化学 热力学 物理 工程类
作者
Baipeng Yin,Can Wang,Shijie Xie,Jianmin Gu,Hua Sheng,De‐Xian Wang,Jiannian Yao,Chuang Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (29) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/anie.202405873
摘要

Abstract The selectivity of multicarbon products in the CO 2 reduction reaction (CO 2 RR) depends on the spin alignment of neighboring active sites, which requires a spin catalyst that facilitates electron transfer with antiparallel spins for enhanced C−C coupling. Here, we design a radical‐contained spin catalyst (TEMPOL@HKUST‐1) to enhance CO 2 ‐to‐ethylene conversion, in which spin‐disordered (SDO) and spin‐ordered (SO) phases co‐exist to construct an asymmetric spin configuration of neighboring active sites. The replacement of axially coordinated H 2 O molecules with TEMPOL radicals introduces spin‐spin interactions among the Cu(II) centers to form localized SO phases within the original H 2 O‐mediated SDO phases. Therefore, TEMPOL@HKUST‐1 derived catalyst exhibited an approximately two‐fold enhancement in ethylene selectivity during the CO 2 RR at −1.8 V versus Ag/AgCl compared to pristine HKUST‐1. In situ ATR‐SEIRAS spectra indicate that the spin configuration at asymmetric SO/SDO sites significantly reduces the kinetic barrier for *CO intermediate dimerization toward the ethylene product. The performance of the spin catalyst is further improved by spin alignment under a magnetic field, resulting in a maximum ethylene selectivity of more than 50 %. The exploration of the spin‐polarized kinetics of the CO 2 RR provides a promising path for the development of novel spin electrocatalysts with superior performance.
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
1秒前
一夜很静应助迷人素采纳,获得10
2秒前
2秒前
耍酷的夏云应助SV采纳,获得10
4秒前
六月完成签到,获得积分10
8秒前
Anquan发布了新的文献求助10
8秒前
善学以致用应助好难啊采纳,获得10
8秒前
悦耳觅荷发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
十七完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
ccerr完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
乌梅不乌完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
和谐的寄凡完成签到,获得积分10
12秒前
Millennial发布了新的文献求助10
13秒前
诸笑白发布了新的文献求助10
13秒前
车秋寒发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
我是老大应助张学友采纳,获得30
17秒前
xiangxiang发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
想在海边种花完成签到,获得积分10
18秒前
无限的雨梅完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
材料打工人完成签到 ,获得积分10
19秒前
甜甜忆山完成签到,获得积分10
20秒前
楼剑愁发布了新的文献求助10
20秒前
好难啊发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
苏苏发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
好难啊完成签到,获得积分20
26秒前
悦耳觅荷完成签到,获得积分20
27秒前
阿尔卑斯完成签到,获得积分10
28秒前
浪迹天涯应助kldxxb采纳,获得10
28秒前
zasideler完成签到,获得积分10
29秒前
故意的傲玉应助Anquan采纳,获得10
30秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3528035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108306
关于积分的说明 9288252
捐赠科研通 2805909
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540220
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709851