已入深夜,您辛苦了!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!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Intrinsic nanoparticle-single-atom interplays steering radical versus nonradical pathways in catalytic ozonation

纳米颗粒 激进的 反应性(心理学) 催化作用 电子转移 离解(化学) 化学 光化学 组合化学 选择性 羟基自由基 金属 活性氧 电子效应 多相催化 氧气 密度泛函理论 超氧化物
作者
Ya Liu,Jiajia Yang,Yuxian Wang,Wanli Zhu,Kunsheng Hu,Zhang Liu,King Lun Yeung,Zhong‐Shuai Zhu,Chunmao Chen,Xiaoguang Duan,Shaobin Wang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 8790-8790 被引量:22
标识
DOI:10.1038/s41467-025-63847-8
摘要

Compositional heterogeneity in metal/nitrogen-doped carbons (M-N-Cs) complicates the fundamental elucidation of the intricate interplay between the active metal species that rule the reactivity of single atomic catalysts (SACs). This study unveils the electronic disruptions of cobalt nanoparticles (Co NPs) to the catalytic behaviors of cobalt single-atom (Co SA). The intense electronic communications between high-density Co NPs and Co SA sites lead to dissociation O3 on the high-spin Co SA sites to generate surface-confined hydroxyl radicals (•OH). However, the tandem electron transfer yields superoxide radical (O2•–) with low reactivity and remarkably reduce ozone utilization efficiency (OUE). In contrast, independent Co SA sites far or free from adjacent Co NPs induce a nonradical O3 activation regime, which markedly improves electron utilization efficiency (~2.9-fold), OUE ( ~ 3.0-fold), and turnover frequency (TOF, ~2.5-fold) of Co SA. The nonradical catalytic ozonation process demonstrates high adaptability to complex water matrices and maintains long-term stability in the treatment of real petrochemical wastewater. The deciphered electronic interplays between metal nanoparticles and single atom sites advance a new paradigm to regulate the selectivity of single atom catalysis. Single-atom catalysts, particularly metal/nitrogen-doped carbons, have become a versatile platform for fine-tuning electronic interactions with reactants and controlling thermodynamic selectivity. Here, the authors show that the catalytic ozonation activity of single-atomic Co–N₄ sites can be electronically modulated by adjusting the density of Co nanoparticles on the carbon matrix.
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
刚刚
刚刚
LUH完成签到,获得积分10
2秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
YanZhe完成签到,获得积分10
3秒前
CodeCraft应助一颗白桃桃采纳,获得10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
niu发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4应助LUH采纳,获得10
7秒前
CipherSage应助Woot采纳,获得10
8秒前
CipherSage应助小羊采纳,获得10
10秒前
11秒前
爆米花应助shu条达人采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
FIZZES完成签到,获得积分10
12秒前
Sun1c7完成签到,获得积分10
14秒前
moodlunatic完成签到,获得积分20
14秒前
cdercder应助秋山采纳,获得10
15秒前
zhh发布了新的文献求助10
16秒前
大个应助胡歆筠采纳,获得10
17秒前
verymiao完成签到 ,获得积分10
17秒前
大模型应助沉默夜梦采纳,获得30
18秒前
19秒前
19秒前
异色格兰种子完成签到 ,获得积分10
20秒前
鹿小新完成签到 ,获得积分0
21秒前
关你屁事完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
OK应助时间不够用采纳,获得200
22秒前
Xuayib完成签到,获得积分10
24秒前
shu条达人发布了新的文献求助10
24秒前
周末完成签到,获得积分10
26秒前
richelle完成签到,获得积分10
28秒前
不安的白玉完成签到,获得积分10
31秒前
碗在水中央完成签到 ,获得积分10
32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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
the fractional Laplacian 400
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 7667386
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9236484
关于积分的说明 19880091
捐赠科研通 7236620
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283924
关于科研通互助平台的介绍 2442722
邀请新用户注册赠送积分活动 2285389