Neighboring Carbon Defects Enhanced Molecular Oxygen Activation of Cobalt Single Atom Catalysts towards 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,Weiwei 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]
标识
DOI:10.1002/anie.202502430
摘要

The effective adsorption and activation of molecular oxygen (O2) is crucial for aerobic alcohols 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 are 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 alcohols 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 dyz and dz2 orbitals. Furthermore, compared with low‐spin Co atom, the stronger electron‐transfer interaction between high‐spin Co atom and O2 enhances the adsorption and activation of O2 and the generation of more superoxide radicals to promote alcohols oxidation. Our findings provide a new way for developing advanced single‐atom catalysts for sustainable aerobic alcohols 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
小白完成签到,获得积分10
2秒前
harry2021发布了新的文献求助10
4秒前
9秒前
10秒前
小肆完成签到 ,获得积分10
13秒前
祁乾完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
fangao完成签到,获得积分10
14秒前
可靠之玉完成签到,获得积分10
14秒前
臭小子完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
黑米粥发布了新的文献求助10
16秒前
harry2021发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
落忆完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
YZZ完成签到,获得积分10
23秒前
都会完成签到 ,获得积分10
25秒前
浴火重生发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
Adian完成签到,获得积分10
28秒前
31秒前
33秒前
harry2021发布了新的文献求助10
33秒前
一支烤串完成签到,获得积分20
34秒前
wy.he应助郝君颖采纳,获得30
35秒前
黎明发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
Stephen发布了新的文献求助10
36秒前
wsh完成签到,获得积分10
36秒前
lincy发布了新的文献求助10
37秒前
浴火重生完成签到,获得积分10
38秒前
黑米粥发布了新的文献求助10
38秒前
wwwwww发布了新的文献求助10
40秒前
迷人的沛山完成签到 ,获得积分10
43秒前
黎明完成签到,获得积分10
44秒前
46秒前
47秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
47秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323538
关于积分的说明 10214834
捐赠科研通 3038709
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667628
邀请新用户注册赠送积分活动 798236
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758315