Neighboring Carbon Defects Enhanced Molecular Oxygen Activation of Cobalt Single Atom Catalysts Toward Efficient Aerobic Alcohols Oxidation

催化作用 化学 光化学 碳纤维 酒精氧化 氧气 Atom(片上系统) 吸附 激进的 无机化学 材料科学 物理化学 有机化学 复合数 计算机科学 复合材料 嵌入式系统
作者
Xiaoli Luo,Weiqin Wei,Yingzhuang Xu,Di Liu,Zhen Wei,Junxiao Liu,Zhipeng Li,Liang Wang,Shuxin Ouyang,Hong Yuan,Zhen Liu,Tierui Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (25): e202502430-e202502430 被引量:33
标识
DOI:10.1002/anie.202502430
摘要

Abstract The effective adsorption and activation of molecular oxygen (O 2 ) is crucial for aerobic alcohol oxidation; however, flexibly modulating the electronic structure of catalysts to improve the capability remains challenging. Herein, the concentration of carbon defects surrounding the nitrogen‐coordinated cobalt (Co) single atoms on candle soot is controlled just through adjusting the amount of polyethyleneimine which chemically decorates the surface of candle soot to anchor Co ions. The concentration increase of carbon defects boosts the aerobic alcohol oxidation over the Co single‐atom catalyst as well as ruthenium single‐atom catalyst. Moreover, a series of alcohols, including those with sensitive groups, reach an outstanding yield. Significantly, the calculations and experiments verify that the carbon defects lead to the rearrangement of d‐orbitals of Co atom and an elevation in the spin states of d yz and orbitals. Furthermore, compared with low‐spin Co atom, the stronger electron‐transfer interaction between high‐spin Co atom and O 2 enhances the adsorption and activation of O 2 and the generation of more superoxide radicals to promote alcohol oxidation. Our findings provide a new way for developing advanced single‐atom catalysts for sustainable aerobic alcohol oxidation via manipulating the spin configurations of single atoms.
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
Taikonaut完成签到,获得积分10
刚刚
万万完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
滕侑林完成签到,获得积分10
2秒前
单薄谷秋完成签到,获得积分10
3秒前
所所应助轻松的囧采纳,获得10
5秒前
白羊发布了新的文献求助10
5秒前
Taikonaut发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
花花花完成签到 ,获得积分10
7秒前
一修完成签到,获得积分10
7秒前
henryhc_完成签到 ,获得积分10
8秒前
含蓄绿竹完成签到 ,获得积分10
8秒前
maoxiaogou完成签到,获得积分10
11秒前
something完成签到,获得积分10
11秒前
wnw233发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
伶俐的伯云完成签到 ,获得积分10
15秒前
共享精神应助yao采纳,获得30
15秒前
研友_VZG7GZ应助Zyzpkilly采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
完美世界应助白羊采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
生动的战斗机完成签到,获得积分0
18秒前
石头发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
天天快乐应助yun采纳,获得10
21秒前
北忆发布了新的文献求助10
22秒前
辰辰发布了新的文献求助10
23秒前
carrieschen发布了新的文献求助10
23秒前
雪芽完成签到,获得积分10
24秒前
李健应助北忆采纳,获得10
25秒前
赘婿应助北忆采纳,获得10
25秒前
乐乐应助北忆采纳,获得10
26秒前
科研通AI6.2应助北忆采纳,获得10
26秒前
27秒前
29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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 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 7675669
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9241751
关于积分的说明 19913780
捐赠科研通 7245474
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286159
关于科研通互助平台的介绍 2444236
邀请新用户注册赠送积分活动 2288957