Sulfur‐Engineered Second‐Shell in Fe‐N4 Catalysts: Dual Active Sites Harmonized Activity and Stability in Real Water Environment

催化作用 掺杂剂 活动站点 非金属 Atom(片上系统) 纳米技术 基质(水族馆) 化学 材料科学 金属 组合化学 化学工程 无机化学 兴奋剂 有机化学 工程类 嵌入式系统 地质学 海洋学 光电子学 计算机科学
作者
Lijun Tang,Zhiwei Gao,Yuan‐Fan Yang,Zi‐Hao Liu,Yang Meng,Zong‐Yin Song,Shi‐Hua Chen,Xing‐Jiu Huang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (41): e06829-e06829
标识
DOI:10.1002/smll.202506829
摘要

Abstract Single‐atom catalysts (SACs) exhibit outstanding catalytic activity, yet their application in real complex environments is constrained by the single active sites and instabilities that are susceptible to inactivation. Extensive efforts have been made to regulate the metal coordination environment, but the catalytic role of nonmetal dopants, especially beyond the first shell, remains underexplored. Herein, S‐engineered second‐shell Fe single‐atom catalysts (FeNSC) are reported, in which S sites not only function as additional nonmetallic active sites separated from Fe but also reinforce the stability of the catalysts. A dual‐site mechanism maintains atomically dispersed single‐atom sites in multi‐substrate catalysis consistently, where second‐shell S dopants catalyze Cd(II) via deep d‐p orbital hybridization, while Fe centers target Pb(II) through frontier orbital hybridization. Such dual‐site yields exceptional electrocatalytic performance, achieving sensitivities of 83.27 µA µ m −1 for Pb(II) and 63.53 µA µ m −1 for Cd(II) in real mining irrigation water samples, compared to prior electrocatalysts tested under ideal laboratory conditions. It also offers better resistance to interfering ions, at concentrations two orders of magnitude higher than the target ions. This study highlights the dual functionality of second‐shell nonmetal dopants, establishing a versatile design platform for stable single‐atom catalysts applicable to complex environmental applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
FashionBoy应助唐笑采纳,获得10
刚刚
刚刚
直率的沛珊关注了科研通微信公众号
1秒前
独特的绯发布了新的文献求助10
2秒前
充电宝应助笑点低梦安采纳,获得10
2秒前
lu完成签到 ,获得积分10
4秒前
SciGPT应助枫桥夜泊采纳,获得10
6秒前
早睡早起发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
不困还能肝给不困还能肝的求助进行了留言
11秒前
12秒前
pancake发布了新的文献求助30
12秒前
FashionBoy应助独特的绯采纳,获得10
13秒前
osh111发布了新的文献求助10
13秒前
李健应助888采纳,获得10
14秒前
JusLovin发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
aqa发布了新的文献求助10
15秒前
Tonny发布了新的文献求助10
15秒前
Mr贱包子发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
搞怪灯泡完成签到,获得积分10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
JusLovin完成签到,获得积分10
20秒前
hehehaha完成签到,获得积分10
21秒前
绒绒完成签到,获得积分10
22秒前
华仔应助李绿真采纳,获得10
22秒前
22秒前
百宝发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23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
Theoretical modelling of unbonded flexible pipe cross-sections 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 1500
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
The Scope of Slavic Aspect 600
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5528321
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4617831
关于积分的说明 14560868
捐赠科研通 4556701
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2497059
邀请新用户注册赠送积分活动 1477315
关于科研通互助平台的介绍 1448619