研究背景
过渡金属 (TM) 双原子催化剂 (DACs) 通过 d-d 轨道协同作用有望实现二氧化碳还原反应 (CO₂RR),但其有效性往往受到过渡金属位点上 *CO 和 *CHO 之间线性标度关系的限制,通常导致 CO 成为主要产物。
p–d 轨道耦合可以进一步调控双原子催化剂的电子性质和催化活性,这对于促进 CO₂ 还原反应 (CO₂RR) 具有重要意义。
文章简介
该工作发现, Si-TM 双原子活性位点通过协同效应调控了关键反应中间体的吸附强度,促进了多电子 C₁ 产物的生成。在 27 个 SiTMN₆ 和 336 个 SiTMN₅An(A = B、C,n 代表位置)DACs 中,3 个 SiTMN₆ 和 6 个 SiTMN₅An DACs 在 CO₂ 转化为 CH₄ 或 CH₃OH 的反应中表现出高的催化活性和选择性。
图 1. 研究框架示意图.
论文信息
p–d Orbital coupling in silicon-based dual-atom catalysts for enhanced CO2 reduction: insight into electron regulation of active center and coordination atoms
Meijie Wang, Yaowei Xiang, Yuixng Lin, Yang Sun, Zi-zhong Zhu, Shunqing Wu and Xinrui Cao*(曹昕睿,厦门大学)
J. Mater. Chem. A, 2024, 12, 31902-31913
https://doi.org/10.1039/D4TA06642A
作者简介
本文通讯作者,厦门大学物理与科学技术学院副教授,博士生导师。本科和硕士就读于厦门大学材料科学与工程系,博士就读于瑞典皇家工学院理论化学与生物系。2015 年加入厦门大学,主要从事功能材料、多相催化和结构预测的理论研究,发表论文 50 余篇,主持国家自然科学基金青年和面上项目。
期刊介绍
rsc.li/materials-a
J. Mater. Chem. A
2-年影响因子* | 10.7分 |
5-年影响因子* | 10.8分 |
JCR 分区* | Q1能源与燃料 Q1化学-物化 Q1材料-多学科 |
CiteScore 分† | 19.5分 |
中位一审周期‡ | 30 天 |
Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 报道材料化学各领域的高质量理论或实验研究工作。这三本期刊发表的论文侧重于报道对材料及其性质的新理解、材料的新应用以及材料合成的新方法。Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 的区别在于所报道材料的不同预期用途。粗略的划分是,Journal of Materials Chemistry A 报道材料在能源和可持续性方面的应用,Journal of Materials Chemistry B 报道材料在生物学和医学方面的应用,Journal of Materials Chemistry C 报道材料在光学、磁学和电子设备方面的应用。
Anders Hagfeldt
🇸🇪 乌普萨拉大学
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