Regulating the Electronic Configuration of Ni Sites by Breaking Symmetry of Ni‐Porphyrin to Facilitate CO2 Photocatalytic Reduction

卟啉 材料科学 光催化 选择性 对称(几何) 杂原子 对称性破坏 光化学 结晶学 催化作用 戒指(化学) 量子力学 物理 几何学 有机化学 化学 数学
作者
Yuan‐Hui Zhong,Yang Wang,Sheng‐Yi Zhao,Ze‐Xiang Xie,Lai‐Hon Chung,Wei‐Ming Liao,Lin Yu,Wai‐Yeung Wong,Jun He
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (25) 被引量:48
标识
DOI:10.1002/adfm.202316199
摘要

Abstract Adapting the coordination environment to influence the electronic configuration of active sites represents an efficient approach for improving the photocatalytic performance of the CO 2 reduction reaction (CO 2 RR) but how to execute it precisely remains challenging. Herein, heteroatom‐substitution in Ni‐porphyrin to break the coordination symmetry of Ni center is proposed to be an effective solution. Based on this, two symmetry‐breaking Ni‐porphyrins, namely Ni(Cl)ON 3 Por and Ni(Cl)SN 3 Por , are designed and successfully prepared. By theoretical calculation, it is found that symmetry‐breaking efficiently regulates the 3 d orbital energy levels of Ni center. Furthermore, experimental and theoretical findings jointly revealed that coordination symmetry‐breaking of Ni‐porphyrins facilitates the generation of highly reactive Ni I species during the catalytic process, effectively stabilizing and reducing the energy barrier of formation of the key * COOH intermediate. As a result, Ni(Cl)ON 3 Por and Ni(Cl)SN 3 Por gave CO production rates of 24.7 and 38.8 mmol g −1 h −1 as well as selectivity toward CO of 94.0% and 96.4%, respectively, outperforming that of symmetric NiN 4 Por (CO production rate of 6.6 mmol g −1 h −1 and selectivity of 82.8%). These findings offer microscopic insights into how to modulate the catalytic activity by precisely tuning the coordination environment of active sites and rational design of competent catalyst for CO 2 RR photocatalysis.
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
warrior完成签到,获得积分10
1秒前
huifang完成签到,获得积分10
1秒前
Dwyane完成签到 ,获得积分10
1秒前
共享精神应助月落西山采纳,获得10
1秒前
agnehc发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
憨憨的小于完成签到,获得积分10
2秒前
清风明月完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
wangxiaoyating完成签到,获得积分0
2秒前
丝绒完成签到,获得积分10
2秒前
不器完成签到 ,获得积分10
2秒前
阿白完成签到,获得积分10
2秒前
qi完成签到,获得积分10
3秒前
CCL完成签到,获得积分10
3秒前
owen发布了新的文献求助10
3秒前
厉害砖家完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
南方完成签到 ,获得积分10
3秒前
Echo完成签到,获得积分10
3秒前
正直的夏瑶完成签到,获得积分10
3秒前
现实的云朵完成签到,获得积分10
4秒前
Lily应助欢喜若灵采纳,获得10
4秒前
4秒前
zz完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2应助少年梦采纳,获得10
4秒前
hahacsw发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
科研通AI6.2应助里里采纳,获得10
6秒前
kiara完成签到 ,获得积分10
6秒前
怡然的梦之完成签到,获得积分10
6秒前
危机的囧完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
悦耳的大炮完成签到,获得积分10
6秒前
哭泣冬瓜完成签到,获得积分20
6秒前
dorothy完成签到,获得积分10
7秒前
跑山猪完成签到,获得积分10
7秒前
汪澳发布了新的文献求助10
7秒前
zyf完成签到,获得积分10
7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
DIPPR Project 801 - Full Version 380
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 7766283
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9310196
关于积分的说明 20315381
捐赠科研通 7351072
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315052
关于科研通互助平台的介绍 2464580
邀请新用户注册赠送积分活动 2329619