亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Electronic metal-support interaction modulates Cu electronic structures for CO2 electroreduction to desired products

电子结构 金属 材料科学 化学 计算机科学 计算化学 冶金
作者
Yong Zhang,Feifei Chen,Xinyi Yang,Yiran Guo,Xinghua Zhang,Hong Dong,Weihua Wang,Feng Lu,Zunming Lu,Hui Liu,Hui Liu,Yao Xiao,Yahui Cheng
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 1956-1956 被引量:45
标识
DOI:10.1038/s41467-025-57307-6
摘要

In this work, the Cu single-atom catalysts (SACs) supported by metal-oxides (Al2O3-CuSAC, CeO2-CuSAC, and TiO2-CuSAC) are used as theoretical models to explore the correlations between electronic structures and CO2RR performances. For these catalysts, the electronic metal-support interaction (EMSI) induced by charge transfer between Cu sites and supports subtly modulates the Cu electronic structure to form different highest occupied-orbital. The highest occupied 3dyz orbital of Al2O3-CuSAC enhances the adsorption strength of CO and weakens C-O bonds through 3dyz-π* electron back-donation. This reduces the energy barrier for C-C coupling, thereby promoting multicarbon formation on Al2O3-CuSAC. The highest occupied 3dz2 orbital of TiO2-CuSAC accelerates the H2O activation, and lowers the reaction energy for forming CH4. This over activated H2O, in turn, intensifies competing hydrogen evolution reaction (HER), which hinders the high-selectivity production of CH4 on TiO2-CuSAC. CeO2-CuSAC with highest occupied 3dx2-y2 orbital promotes CO2 activation and its localized electronic state inhibits C-C coupling. The moderate water activity of CeO2-CuSAC facilitates *CO deep hydrogenation without excessively activating HER. Hence, CeO2-CuSAC exhibits the highest CH4 Faradaic efficiency of 70.3% at 400 mA cm−2. Rational regulation of electronic structures to control CO2 electroreduction pathways is challenging. Here, the authors report modulating the highest occupied orbital of Cu single-sites via electronic metal-support interaction, enabling switchable selectivity between multicarbons and methane.
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
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
10秒前
无心烛发布了新的文献求助10
15秒前
Keeny完成签到,获得积分20
23秒前
30秒前
科研通AI5应助无心烛采纳,获得10
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助150
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
2分钟前
MchemG完成签到,获得积分0
2分钟前
2分钟前
2分钟前
无心烛发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
科研通AI5应助无心烛采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
David发布了新的文献求助10
3分钟前
jyy发布了新的文献求助10
3分钟前
爆米花应助David采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
仓颉发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
深情安青应助仓颉采纳,获得10
4分钟前
5分钟前
无心烛发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
爱sun完成签到 ,获得积分10
5分钟前
科研小子666应助无心烛采纳,获得10
5分钟前
6分钟前
仓颉发布了新的文献求助10
6分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
6分钟前
嘬痰猩猩完成签到 ,获得积分10
6分钟前
打打应助仓颉采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
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
Hydrothermal Circulation and Seawater Chemistry: Links and Feedbacks 1200
A Half Century of the Sonogashira Reaction 1000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
Modern Britain, 1750 to the Present (求助第2版!!!) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5161483
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4354959
关于积分的说明 13559072
捐赠科研通 4199659
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2303221
邀请新用户注册赠送积分活动 1303222
关于科研通互助平台的介绍 1249050