Interatomic Spacing‐Dependent Electrocatalytic CO 2 Reduction: Inert Te Heteroatom Modulation in Hexagonal Pd Nanoplates

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作者
Ye Song,Yu‐Feng Tang,Mulin Yu,Shuo Liu,Shuo Liu,Lin‐Bo Liu,Meng‐Tao Zhou,Zhiyuan Wang,Xian‐Zhu Fu,Subiao Liu,Subiao Liu,Jing‐Li Luo
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (17): e2162332-e2162332
标识
DOI:10.1002/anie.2162332
摘要

Metallic interatomic spacing emerges as a key activity descriptor in electrocatalysis, yet achieving angstrom-level precision in its dynamic modulation and establishing definitive structure-activity correlations persist as critical bottlenecks. Here, we developed a phase-controlled strategy enabling continuous interatomic spacing modulation in a library of hexagonal Pd-Te nanoplates (NPs), where various atomically ordered intermetallic phases from cubic Pd4Te to rhombohedral Pd20Te7/Pd8Te3 and hexagonal PdTe2 were synthesized, realizing precise tuning of adjacent Pd-Pd distances (dPd-a-Pd) from 2.75 to 4.07 Å. The proof-of-concept electrochemical CO2 reduction (ECR) for CO formation displayed a volcano-shaped dependence on dPd-a-Pd, where Pd20Te7 NPs with a dPd-a-Pd of 2.88 Å exhibited a maximal CO Faraday efficiency (FECO) of 99.9%, and preserved FECO over 90% at ∼120 mA cm-2 during long-term stability. Integrated in situ spectra and theoretical calculations confirmed the dominated distance effect over electronic effect, and revealed that increasing dPd-a-Pd upshifted d-band center toward the Fermi level while altering *CO adsorption configuration from strongly bound *COT to weakly bound *COL, resulting in exceptional ECR activity and CO anti-poisoning capacity on Pd20Te7 NPs owing to the optimally balanced *COOH adsorption and *CO desorption. This study underscores the pivotal role of interatomic spacing in regulating intermediate adsorption configurations for electrocatalysis.
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