亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Engineering d–d Coupling-Induced Ferromagnetic Catalysts for Boosting the Spin-Polarized Water Oxidation

过电位 铁磁性 化学 反铁磁性 催化作用 电子转移 感应耦合 析氧 凝聚态物理 联轴节(管道) 电化学 合理设计 化学物理 密度泛函理论 分解水 费米能级 吸附 纳米技术 自旋(空气动力学) 猝灭(荧光) 磁铁
作者
Lu−Lu Hao,Yan Fang,Xiao-Long Liang,Cong Kong,Jin-Xuan Liu,Jiyun Hu,Yin-Shan Meng,Tao Liu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (10): 10522-10531 被引量:5
标识
DOI:10.1021/jacs.5c18826
摘要

Spin catalysts have attracted growing research interest, due to their unique spin-selective magneto-electric properties. However, the rational design of high-performance spin catalysts featuring both ferromagnetic ordering and high conductivity remains a formidable challenge in overcoming the efficiency bottleneck of spin-selective water electrolysis. Herein, we raise an anion-mediated d-d coupling strategy by introducing B substitution at the oxygen positions. This modification generates high-spin Co 2+ Oh, resulting in a substantial enhancement of the density of states near the Fermi level. The orbital conjugation between adjacent Co–O/B–Co units undergoes a dramatic magnetic transition, switching from antiferromagnetic coupling ( T N = 25 K) to ferromagnetic coupling ( T C > 850 K). This Co Oh -d orbital engineering enhances carrier concentration and decreases electron transfer resistance. Electrochemical analysis reveals that the Co 3 O 3.65 B 0.35 exhibits exceptional catalytic performance, achieving an overpotential of 295 mV at 30 mA cm –2 compared to 441 mV for pristine Co 3 O 4 . Moreover, an applied magnetic field of 500 mT further reduce overpotential by 25.3%. In-situ ATR-SEIRAS, together with theoretical calculations, reveals a substantial enhancement in orbital overlap between Co 3d and O 2p states upon spin alignment, which strengthens σ-bonding interactions and promotes the adsorption of *OOH intermediates. This study offers a viable strategy for the rational design of ferromagnetic OER catalysts through engineering d–d exchange interactions, with broader implications for the development of magnetic field-responsive electrocatalysts.
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
3秒前
XX应助爱听歌长颈鹿采纳,获得10
3秒前
虚幻雁荷完成签到 ,获得积分10
6秒前
12秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
叶林海发布了新的文献求助10
17秒前
谦让小松鼠完成签到,获得积分10
18秒前
Criminology34举报于行求助涉嫌违规
20秒前
菲比发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
平淡的忆梅完成签到,获得积分10
26秒前
啊啵呲嘚鹅完成签到,获得积分10
28秒前
Annzy完成签到,获得积分20
46秒前
傻傻的曼柔完成签到,获得积分10
57秒前
专注宛凝完成签到 ,获得积分20
1分钟前
梦里谢谢你来过完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Techmarine完成签到,获得积分10
1分钟前
高高的念之完成签到 ,获得积分10
1分钟前
菲比完成签到,获得积分10
1分钟前
Criminology34举报Moonlight求助涉嫌违规
1分钟前
天天快乐应助Elowen采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Criminology34举报孤勇者求助涉嫌违规
1分钟前
bkagyin应助shihong_li采纳,获得10
1分钟前
拉长的傲珊完成签到,获得积分10
1分钟前
柳贯一发布了新的文献求助10
1分钟前
Chenmengdan给Chenmengdan的求助进行了留言
1分钟前
Xieyusen完成签到,获得积分10
1分钟前
柳贯一完成签到,获得积分10
1分钟前
Annzy发布了新的文献求助10
1分钟前
健康的怜菡完成签到,获得积分10
1分钟前
Chenmengdan完成签到,获得积分10
1分钟前
hhq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Criminology34举报chen求助涉嫌违规
1分钟前
1分钟前
爱学习的白树完成签到 ,获得积分10
1分钟前
好运常在完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
高分求助中
On lateral buckling of armouring wires in flexible pipes 10000
(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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 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 7744578
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9292419
关于积分的说明 20212627
捐赠科研通 7323395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307631
关于科研通互助平台的介绍 2459488
邀请新用户注册赠送积分活动 2318586