Heterogenized Copper(II) Phenanthroline Catalysts for Electroreduction of CO2 to C2 Compounds: Substitution on the Ligand Causes Structural Changes to the Molecular Framework and Stability Enhancement

电化学 材料科学 催化作用 氧化还原 价(化学) 法拉第效率 位阻效应 菲咯啉 配体(生物化学) 无机化学 结晶学 电极 物理化学 化学 立体化学 有机化学 生物化学 受体 冶金
作者
Na Liu,Trang Minh Pham,Yisong Han,Linfeng Yang,Olga S. Bokareva,Stephan Bartling,Armin Springer,Anke Spannenberg,Christoph Kubis,Jana Weiß,Dmitry E. Doronkin,Wen Ju,Robert Francke
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202513702
摘要

Abstract Molecular Cu catalysts have shown promise for electrochemical CO 2 reduction (eCO 2 RR) to multi‐carbon products. Unlike metallic Cu facets, they offer precise control over the active site's electronic and steric configuration. However, prior studies identified critical challenges related to irreversible potential‐induced formation of Cu particles, which participate in the eCO 2 RR and obscure the role of molecular motifs. Based on a previously reported binuclear Cu(II) phenanthroline catalyst, a structurally modified second‐generation system with enhanced stability is developed. By introducing methoxy groups to the phenanthroline ligand, the molecular framework changes from a binuclear complex to an oligonuclear step‐like structure consisting of Cu(II) ions linked by µ 2 ‐ and µ 3 ‐OH groups. When immobilized on a gas diffusion electrode, stable operation with a Faradaic efficiency of >70% for C 2 products is achieved at elevated current densities. In situ XAS spectroscopy shows only negligible changes of the Cu coordination environment up to 50 mA cm −2 . When approaching 250 mA cm −2 , partial and reversible phase evolution occurs under Cu 2+ valence state reduction, followed by phase recovery upon bias removal. This system combines structural robustness with adaptive redox behavior, demonstrating a route for implementing molecular electrocatalysts in eCO 2 RR processes at industrial current densities.
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
2秒前
萧动发布了新的文献求助10
3秒前
罗园菲完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
xsc完成签到,获得积分10
6秒前
研友_VZG7GZ应助hzx采纳,获得10
7秒前
lzb发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
小步快跑完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
瓦松完成签到,获得积分10
11秒前
早起晚睡发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
木雷发布了新的文献求助10
13秒前
wcli完成签到,获得积分10
14秒前
瓦松发布了新的文献求助30
15秒前
无月即明发布了新的文献求助10
19秒前
木雷完成签到,获得积分10
19秒前
22秒前
zhugao完成签到,获得积分10
22秒前
早起晚睡完成签到,获得积分10
23秒前
hzx发布了新的文献求助10
26秒前
28秒前
30秒前
医学僧发布了新的文献求助10
33秒前
大个应助沉静弘文采纳,获得10
35秒前
Fiona完成签到 ,获得积分10
36秒前
摸鱼人完成签到 ,获得积分10
37秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
LY完成签到,获得积分10
39秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
浮游应助Tommy采纳,获得10
42秒前
面汤完成签到 ,获得积分10
42秒前
勤劳的雁凡完成签到,获得积分10
44秒前
LY发布了新的文献求助10
44秒前
44秒前
噼里啪啦完成签到 ,获得积分10
45秒前
心想是程发布了新的文献求助10
48秒前
zhangfuchao完成签到,获得积分10
49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
Beauty and Innovation in La Machine Chinoise: Falla, Debussy, Ravel, Roussel 1000
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 1000
An overview of orchard cover crop management 800
基于3um sOl硅光平台的集成发射芯片关键器件研究 500
Educational Research: Planning, Conducting, and Evaluating Quantitative and Qualitative Research 460
National standards & grade-level outcomes for K-12 physical education 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 4804341
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4120965
关于积分的说明 12750005
捐赠科研通 3854064
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2122468
邀请新用户注册赠送积分活动 1144515
关于科研通互助平台的介绍 1035729