High‐Valence W6+ Ions Boost Cr2+ Activity in CrWO4 for Ideal Water Oxidation

催化作用 离子 价(化学) 电子转移 金属 电子组态 密度泛函理论 水溶液中的金属离子 氧化态 过渡金属 材料科学 价电子 无机化学 化学物理 物理化学 物理 化学 电子 计算化学 冶金 量子力学 生物化学 有机化学
作者
Chanseok Kim,Dasom Jeon,Nayeong Kim,Jungki Ryu,JunHee Lee
出处
期刊:Small [Wiley]
标识
DOI:10.1002/smll.202400114
摘要

Electrocatalytic activity of multi-valence metal oxides for oxygen evolution reaction (OER) arises from various interactions among the constituent metal elements. Although the high-valence metal ions attract recent attentions due to the interactions with their neighboring 3d transition metal catalytic center, atomic-scale explanations for the catalytic efficiencies are still lacking. Here, by employing density functional theory predictions and experimental verifications, unprecedented electronic isolation of the catalytic 3d center (M2+) induced by the surrounding high-valence ions such as W6+ is discovered in multivalent oxides MWO4 (M = Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn). Due to W6+'s extremely high oxidation state with the minimum electron occupations (d0), the surrounding W6+ blocks electron transfer toward the catalytic M2+ ions and completely isolates the ions electronically. Now, the isolated M2+ ions solely perform OER without any assistant electron flow from the adjacent metal ions, and thus the original strong binding energies of Cr with OER intermediates are effectively moderated. Through exploiting "electron isolators" such as W6+ surrounding the catalytic ion, exploring can be done beyond the conventional materials such as Ni- or Co-oxides into new candidate groups such as Cr and Mn on the left side of the periodic table for ideal OER.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
余十一完成签到,获得积分10
4秒前
gjww应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
可爱天川完成签到,获得积分10
10秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
14秒前
17秒前
迟迟完成签到 ,获得积分10
19秒前
小刘马发布了新的文献求助10
22秒前
Ava应助elsazhou采纳,获得10
23秒前
sue发布了新的文献求助30
23秒前
25秒前
热切菩萨应助SCINEXUS采纳,获得10
27秒前
诚心傲之完成签到,获得积分10
28秒前
奎奎完成签到 ,获得积分10
29秒前
GTRK完成签到 ,获得积分10
29秒前
yuchao发布了新的文献求助10
30秒前
所所应助好久不见采纳,获得10
32秒前
34秒前
40秒前
wanci应助义气的碧玉采纳,获得10
41秒前
简晴完成签到 ,获得积分10
43秒前
不懈奋进应助默默纲采纳,获得30
45秒前
zhao发布了新的文献求助10
45秒前
曹雨欣完成签到,获得积分10
54秒前
zhao完成签到,获得积分10
57秒前
曾经不言发布了新的文献求助10
1分钟前
研友_VZG7GZ应助坦率紫烟采纳,获得10
1分钟前
peipei完成签到,获得积分10
1分钟前
maox1aoxin完成签到,获得积分0
1分钟前
SCINEXUS完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
子阅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469908
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137003
关于积分的说明 5445069
捐赠科研通 1861323
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925724
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495151