Harmonizing the Electronic Structures of the Adsorbate and Catalysts for Efficient CO 2 Reduction

催化作用 掺杂剂 兴奋剂 电子结构 材料科学 密度泛函理论 原子轨道 化学 纳米技术 化学物理 计算化学 光电子学 电子 物理 生物化学 量子力学
作者
An Zhang,Yongxiang Liang,Huiping Li,Xinyu Zhao,Yuliang Chen,Boyan Zhang,Wenguang Zhu,Jie Zeng
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:19 (9): 6547-6553 被引量:133
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02782
摘要

In CO 2 electroreduction, the critical bottleneck lies in the CO 2 activation which requires high overpotentials. CO 2 activation is related to both the electronic structures of catalysts and those of adsorbates, thus an ideal catalyst should match its electronic structures with those of the adsorbate. Here, we harmonized the electronic structures of the adsorbate and Mn-doped In 2 S 3 nanosheets for efficient CO 2 reduction. The introduction of Mn dopants into In 2 S 3 nanosheets enhanced both the Faradaic efficiency (FE) for carbonaceous products and current density ( j ). At −0.9 V vs RHE, Mn-doped In 2 S 3 nanosheets exhibited a remarkable FE of 92% for carbonaceous product at a high j of 20.1 mA cm –2 . Mechanistic studies revealed that Mn doping enabled the harmonic overlaps between the p orbitals of O atoms and d orbitals of Mn atoms near the conduction band edge of Mn-doped In 2 S 3 nanosheets during the activation of CO 2 . Due to the unique electronic structures of the coadsorbed configurations, Mn-doped In 2 S 3 nanosheets exhibited an energy barrier for CO 2 activation into HCOO* lower than that over pristine In 2 S 3 nanosheets.

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
医疗搜救犬完成签到 ,获得积分10
刚刚
chen发布了新的文献求助10
1秒前
17发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.4的应助被晚风采纳,获得10
2秒前
浅陌亦汐完成签到,获得积分10
2秒前
余香的应助被晚风采纳,获得20
2秒前
光电小牛马完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4的应助被晚风采纳,获得10
2秒前
爱笑的澜发布了新的文献求助10
3秒前
weiwei完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
HY完成签到 ,获得积分10
5秒前
Nole的应助被涛哥采纳,获得10
5秒前
Profeto完成签到,获得积分10
5秒前
Lojohn完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
uizomd完成签到,获得积分10
8秒前
随便取完成签到 ,获得积分10
8秒前
坦率无剑完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
无题完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
zhen发布了新的文献求助10
12秒前
xuxu完成签到,获得积分10
13秒前
Jun完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
汉堡包的应助被17采纳,获得10
14秒前
hui发布了新的文献求助10
14秒前
绿野仙踪完成签到 ,获得积分10
15秒前
忘淡发布了新的文献求助10
17秒前
icyz完成签到,获得积分20
17秒前
wlei9534发布了新的文献求助30
18秒前
julien完成签到,获得积分10
18秒前
风笛完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
洁白的白白完成签到,获得积分10
19秒前
玛卡巴卡完成签到 ,获得积分10
19秒前
winwin完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI6.4的应助被Hotwin采纳,获得10
20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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 300
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 8050240
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9478799
关于积分的说明 21294899
捐赠科研通 7618592
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393179
关于科研通互助平台的介绍 2524504
邀请新用户注册赠送积分活动 2431120