Interfacial Electron–Proton Dual Modulation of Fe Single‐Atom Catalyst by α ‐MoC for O 2 Activation and Lignin Depolymerization

催化作用 解聚 木质素 化学 氧气 活性氧 吸附 离解(化学) 细胞色素c 碳纤维 光化学 纳米颗粒 化学工程 质子 无机化学 生物量(生态学) 细胞色素 金属 氧化磷酸化 键裂 分解 碱金属 双重角色 多相催化 氧还原 电子转移 电子传输链 工作(物理) 反应中间体 分子氧
作者
Ran Shi,Jing‐Hang Wu,Bowen Song,Qichen Liu,Linjing Liu,Feng Li,Xin Li,Xin Wang,Yifei Chen,Xusheng Zheng,Yafei Li,Yu Mao,Kong Chen,Yuen Shing Wu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.7938626
摘要

ABSTRACT Efficient O 2 activation under mild conditions is central to oxidative biomass valorization, yet single‐atom catalysts often suffer from sluggish proton‐coupled oxygen intermediate conversion, particularly because of overly strong *OH adsorption. Inspired by the cooperative electron and proton management in cytochrome c oxidase, we report an α ‐MoC/Fe–N 4 catalyst in which α ‐MoC nanoparticles are interfaced with Fe–N 4 single‐atom sites on a nitrogen‐doped carbon scaffold. The α ‐MoC component plays a dual role: it withdraws electron density from Fe sites to weaken oxygen‐intermediate adsorption and promotes water dissociation to provide local protons for *OH‐to‐H 2 O conversion. As a result, α ‐MoC/Fe–N 4 exhibits a 2.8‐fold higher V max for O 2 activation than Fe–N 4 and proceeds through a nearly four‐electron oxygen reduction pathway with negligible reactive oxygen species (ROS) generation. This interfacial strategy is generalizable to various M–N–C single‐atom catalysts, including Mn, Co, Ni, Cu, Sn, Ir, and Pt. Enabled by efficient O 2 activation, α ‐MoC/Fe–N 4 depolymerizes native birch lignin under mild alkaline conditions, substantially decreasing its molecular weight and cleaving β –O–4, β – β , and β –5 linkages. This work establishes an electron‐proton dual‐modulation strategy for constructing high‐performance single‐atom catalysts for biomass conversion.
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
wushuosi完成签到,获得积分10
刚刚
闪闪冬天完成签到 ,获得积分10
1秒前
Moonlight完成签到,获得积分10
1秒前
manman完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
学术圈的泥石流完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
王y完成签到,获得积分20
5秒前
上官若男的应助被afeifei采纳,获得10
6秒前
传奇3的应助被黑山路老军医采纳,获得10
8秒前
8秒前
不懂科研完成签到,获得积分10
9秒前
amorfati的应助被风云鱼采纳,获得10
9秒前
淡定硬币完成签到,获得积分10
9秒前
好运yh发布了新的文献求助10
9秒前
学术小白发布了新的文献求助10
10秒前
长情正豪完成签到,获得积分10
10秒前
不是山谷完成签到,获得积分10
11秒前
王y发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
酷酷迎彤完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
12完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
无名氏马的应助被白耀庭采纳,获得10
16秒前
FashionBoy的应助被红脸蛋小星星采纳,获得10
16秒前
xiaolizi发布了新的文献求助10
17秒前
Caleb发布了新的文献求助10
18秒前
lp完成签到 ,获得积分10
18秒前
afeifei发布了新的文献求助10
18秒前
田様的应助被bai采纳,获得10
18秒前
18秒前
镓氧锌钇铀完成签到,获得积分0
18秒前
大模型的应助被yzyyzy采纳,获得10
19秒前
19秒前
寒2026的应助被小荷采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Organizational Behavior 510
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 350
Sing with Understanding: Introduction to Theology in Christian Congregational Song, 3rd ed 330
Fractal analysis evaluation of regenerated bone in grafted and graftless maxillary sinus elevation procedures 300
Protection enhancement strategies of potential outbreaks during Hajj 300
Management of a religious mass gathering in North India: Parkash Utsav 550 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7842311
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9363720
关于积分的说明 20634572
捐赠科研通 7437458
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3340270
关于科研通互助平台的介绍 2484673
邀请新用户注册赠送积分活动 2362409