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!

Regulation of Rh Single-Atom Coordination for Enhanced Reverse Hydrogen Spillover and Efficient Electrochemical Dechlorination

化学 电化学 氢 催化作用 氢溢流 吸附 电解 钛 电解水 吉布斯自由能 制氢 可逆氢电极 无机化学 氧化物 电极 分解水 铑 标准氢电极 化学工程 氧化钛 氢气储存 水煤气变换反应 氧气 析氧 二氧化钛 咪唑酯 氢原子 氧化还原 氢燃料 活动中心 电化学能量转换 活动站点 接受者 纳米技术
作者
Qian Zheng,Hengyue Xu,Yancai Yao,Jie Dai,Guangming Zhan,Jiaxian Wang,Bing Zhou,Ruizhao Wang,Kaiyuan Wang,Rui Zhao,Bo Yang,Lizhi Zhang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (47): 44032-44040 被引量:31
标识
DOI:10.1021/jacs.5c18184
摘要

Reverse hydrogen spillover (RHS) from the surface oxygen of titanium oxide to single-atom catalytic centers enables efficient electrochemical hydrogenation via atomic hydrogen (H*) transfer, a process critically dependent on the coordination environment and electronic structure of the active site. In this study, we reveal that a four-oxygen-coordinated Rh single-atom electrode (Rh 1 O 4 ) exhibits superior RHS capability during water electrolysis of titanium foam compared to its five- or three-coordinated counterparts (Rh 1 O 5 or Rh 1 O 3 ). The Rh–O coordination number directly modulates the relative position of the Rh d-band center to the Fermi level, thereby regulating H* adsorption on Rh and the RHS efficiency between titanium oxide’s surface oxygen and the Rh single atom on the titanium foam electrode. Remarkably, the four-coordinated Rh 1 O 4 configuration achieves an optimized hydrogen adsorption Gibbs free energy (Δ G H* ) of +0.08 eV, approaching that of the coordinating oxygen atoms (−0.47 eV), which drastically reduces the RHS energy barrier to +0.55 eV, significantly lower than those of Rh 1 O 5 and Rh 1 O 3 . This structural optimization translates to exceptional electrochemical hydrogenation performance, exemplified by a 4-chlorophenol degradation rate constant of 4.65 h –1, surpassing Rh 1 O 5 (1.18 h –1 ) and Rh 1 O 3 (0.16 h –1 ) by 4- and 29-folds, respectively. Our findings highlight the pivotal role of single-atom coordination engineering in tailoring atomic-level hydrogen transfer dynamics and provide a strategic framework for designing high-performance single-atom electrocatalysts for sustainable electrochemical hydrogenation applications.
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
明理紫萍完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4的应助被敏感寻真采纳,获得10
5秒前
开心寄松完成签到,获得积分10
6秒前
ural发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
17秒前
敏感寻真发布了新的文献求助10
25秒前
null的应助被xquinn采纳,获得20
31秒前
辛勤诗兰完成签到,获得积分10
34秒前
40秒前
ural发布了新的文献求助10
41秒前
ZYP完成签到,获得积分10
41秒前
吴大王完成签到,获得积分10
43秒前
海豚有海完成签到 ,获得积分10
46秒前
吴大王发布了新的文献求助10
47秒前
1分钟前
zmx关闭了zmx的文献求助
1分钟前
1分钟前
烂漫的慕卉完成签到,获得积分10
1分钟前
哆啦小鱼发布了新的文献求助10
1分钟前
ural完成签到,获得积分10
1分钟前
搜集达人的应助被敏感寻真采纳,获得10
1分钟前
吴大王发布了新的文献求助10
1分钟前
可爱的函函的应助被哆啦小鱼采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
zmx发布了新的文献求助10
1分钟前
敏感寻真发布了新的文献求助10
1分钟前
juanjuan发布了新的文献求助10
1分钟前
Han完成签到,获得积分10
1分钟前
zmx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
SciGPT的应助被等待往事采纳,获得10
1分钟前
温柔的香岚完成签到,获得积分10
1分钟前
juanjuan完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
曾经的盼望完成签到,获得积分10
1分钟前
迷人啤酒完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8129603
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9532099
关于积分的说明 21593046
捐赠科研通 7710992
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417891
关于科研通互助平台的介绍 2543452
邀请新用户注册赠送积分活动 2459089