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Charge‐Asymmetric Dual‐Cu Sites in a Metal‐Organic Framework Direct CO 2 Electroreduction to Ethanol

化学 电化学 选择性 不对称 再分配(选举) 乙醇 电催化剂 无机化学 动能 光谱学 密度泛函理论 氧化还原 化学反应 化学还原 活动站点 反应机理 还原(数学) 电极 余热 箔法 限制 配体(生物化学) 电子 计算化学 电子光谱学
作者
Qin‐Bao Lian,Yu‐Peng Han,Wan‐Ting Xia,Qi Li,Fei Wang,Jian Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (17): e25945-e25945
标识
DOI:10.1002/anie.202525945
摘要

RR) to ethanol is constrained by copper's intrinsic kinetic preference for the ethylene-forming *CO→*COH pathway over the ethanol-selective *CO→*CHO route. Conventional solutions break this preference by introducing extrinsic chemical heterogeneity. Herein, we report an approach to generating electronic asymmetry in a homometallic system. The in-situ construction of a chemically bonded interface between a binuclear Cu-MOF and copper foil (cf) induces electron transfer, transforming symmetric Cu dimers into cooperative, charge-asymmetric dual sites. These sites function as a kinetic gate, raising the barrier for *CO→*COH while lowering it for *CO→*CHO to direct selectivity toward ethanol, as confirmed by in-situ spectroscopy and DFT. The findings indicate that interfacial electron redistribution can provide a straightforward means to encode functional asymmetry in homometallic electrocatalysts and to modulate multistep reaction pathways.
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