Modulating the mechanism of electrocatalytic CO2 reduction by cobalt phthalocyanine through polymer coordination and encapsulation

酞菁 选择性 催化作用 聚合物 电催化剂 电化学 化学 配位聚合物 材料科学 组合化学 无机化学 有机化学 电极 物理化学
作者
Yingshuo Liu,Charles C. L. McCrory
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:10 (1): 1683-1683 被引量:303
标识
DOI:10.1038/s41467-019-09626-8
摘要

Abstract The selective and efficient electrochemical reduction of CO 2 to single products is crucial for solar fuels development. Encapsulating molecular catalysts such as cobalt phthalocyanine within coordination polymers such as poly-4-vinylpyridine leads to dramatically increased activity and selectivity for CO 2 reduction. In this study, we use a combination of kinetic isotope effect and proton inventory studies to explain the observed increase in activity and selectivity upon polymer encapsulation. We provide evidence that axial-coordination from the pyridyl moieties in poly-4-vinylpyridine to the cobalt phthalocyanine complex changes the rate-determining step in the CO 2 reduction mechanism accounting for the increased activity in the catalyst-polymer composite. Moreover, we show that proton delivery to cobalt centers within the polymer is controlled by a proton relay mechanism that inhibits competitive hydrogen evolution. These mechanistic findings provide design strategies for selective CO 2 reduction electrocatalysts and serve as a model for understanding the catalytic mechanism of related heterogeneous systems.
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
阳光血茗发布了新的文献求助10
刚刚
Wissenheimer应助乾y采纳,获得30
刚刚
2秒前
Criminology34举报SLM求助涉嫌违规
2秒前
2秒前
Wissenheimer发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
fan完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
英俊的铭应助ccc采纳,获得10
5秒前
今后应助苏源智采纳,获得10
5秒前
打打应助ccc采纳,获得10
5秒前
情怀应助ccc采纳,获得10
5秒前
SciGPT应助ccc采纳,获得10
5秒前
manman完成签到,获得积分20
5秒前
UFO完成签到,获得积分10
6秒前
orixero应助默成采纳,获得10
6秒前
毛毛女士发布了新的文献求助10
6秒前
秋山伊夫完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
the_coco应助fan采纳,获得10
8秒前
8秒前
111完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
UFO发布了新的文献求助10
9秒前
JThuo完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
爱听歌的含莲完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
17发布了新的文献求助10
13秒前
莫欣宇完成签到 ,获得积分10
15秒前
2064777494关注了科研通微信公众号
16秒前
16秒前
思源应助空空采纳,获得10
16秒前
16秒前
17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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
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 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7765161
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9309488
关于积分的说明 20311129
捐赠科研通 7349938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3314730
关于科研通互助平台的介绍 2464132
邀请新用户注册赠送积分活动 2329189