Identification of Fenton-like active Cu sites by heteroatom modulation of electronic density

杂原子 催化作用 基质(水族馆) 化学 活动站点 密度泛函理论 活化能 电子结构 Atom(片上系统) 活动中心 吸附 光化学 材料科学 物理化学 计算化学 有机化学 戒指(化学) 嵌入式系统 地质学 海洋学 计算机科学
作者
Xiao Zhou,Ming‐Kun Ke,Gui‐Xiang Huang,Cai Chen,Wenxing Chen,Kuang Liang,Yunteng Qu,Jia Yang,Ying Wang,Fengting Li,Han‐Qing Yu,Yuen Wu
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:119 (8) 被引量:368
标识
DOI:10.1073/pnas.2119492119
摘要

Developing heterogeneous catalysts with atomically dispersed active sites is vital to boost peroxymonosulfate (PMS) activation for Fenton-like activity, but how to controllably adjust the electronic configuration of metal centers to further improve the activation kinetics still remains a great challenge. Herein, we report a systematic investigation into heteroatom-doped engineering for tuning the electronic structure of Cu-N4 sites by integrating electron-deficient boron (B) or electron-rich phosphorus (P) heteroatoms into carbon substrate for PMS activation. The electron-depleted Cu-N4/C-B is found to exhibit the most active oxidation capacity among the prepared Cu-N4 single-atom catalysts, which is at the top rankings of the Cu-based catalysts and is superior to most of the state-of-the-art heterogeneous Fenton-like catalysts. Conversely, the electron-enriched Cu-N4/C-P induces a decrease in PMS activation. Both experimental results and theoretical simulations unravel that the long-range interaction with B atoms decreases the electronic density of Cu active sites and down-shifts the d-band center, and thereby optimizes the adsorption energy for PMS activation. This study provides an approach to finely control the electronic structure of Cu-N4 sites at the atomic level and is expected to guide the design of smart Fenton-like catalysts.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
小飞侠完成签到 ,获得积分10
刚刚
yuqi完成签到,获得积分10
刚刚
11发布了新的文献求助10
刚刚
学习完成签到,获得积分10
刚刚
无可匹敌的饭量完成签到,获得积分10
1秒前
Free完成签到,获得积分10
1秒前
乐乐应助大中型大闸蟹采纳,获得10
1秒前
不想干活应助xfffffff采纳,获得10
1秒前
沁秋完成签到,获得积分10
1秒前
一台小钢炮完成签到,获得积分10
2秒前
zlqq完成签到 ,获得积分10
2秒前
刘齐完成签到,获得积分10
2秒前
zhao发布了新的文献求助10
3秒前
乐观的非笑完成签到,获得积分10
3秒前
常富育完成签到,获得积分10
4秒前
最棒哒完成签到 ,获得积分10
4秒前
甄人达完成签到,获得积分10
4秒前
guoguoguo完成签到,获得积分10
4秒前
leaolf应助陈陈采纳,获得10
5秒前
吕奎完成签到,获得积分10
5秒前
bnvgx完成签到,获得积分20
6秒前
LL完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
木木发布了新的文献求助30
7秒前
小灰灰完成签到,获得积分0
7秒前
8秒前
旸羽完成签到,获得积分10
8秒前
坚强的钥匙完成签到,获得积分10
8秒前
兴奋小丸子完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
瘦瘦的铅笔完成签到 ,获得积分10
10秒前
维生素CCC完成签到 ,获得积分10
10秒前
阿叶同学完成签到,获得积分10
11秒前
木瓜完成签到,获得积分10
11秒前
孤独怀柔完成签到,获得积分10
11秒前
科研喵完成签到,获得积分10
11秒前
光亮向露完成签到,获得积分10
11秒前
乐哉发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
ZHY发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2000
줄기세포 생물학 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4472620
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3931854
关于积分的说明 12197850
捐赠科研通 3586459
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1971438
邀请新用户注册赠送积分活动 1009300
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 903136