已入深夜,您辛苦了!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!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Spin Polarization Enables Spin-Conserved Intermediate Migration for Selective C–N Coupling toward Urea Electrosynthesis

法拉第效率 电催化剂 催化作用 电化学 尿素 电合成 极化(电化学) 化学 光化学 密度泛函理论 无机化学 氨 材料科学 产量(工程) 化学物理 氨生产 联轴节(管道) 吸附 反应中间体 化学工程 组合化学
作者
Yutong Luo,Tong Zhang,Zhiyuan Su,Honghao Huang,Jiangnan Lv,Tianyi Gao,Fei Zhang,Kangrui Sun,Xuelian Qu,Yameng Song,Fei Wang,Fang Fang,Yang Liu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acscatal.6c04649
摘要

Abstract Electrochemical coreduction of CO2 and nitrate to urea offers a promising approach to carbon–nitrogen fixation but still suffers from sluggish C–N coupling and severe competition from ammonia formation. Existing studies primarily focus on intermediate adsorption and largely overlook the spin-state changes that occur during intermediate transformation and C–N coupling. Herein, we introduce a Cu-modulated spin-regulation strategy where Cu substitution subtly modulates the Fe electronic configuration of FeSe2 to generate spin-polarized Fe centers. We reveal that mixed-valence Fe species in Cu-FeSe2 induce a double-exchange-like spin polarization, which facilitated the migration of N-containing intermediates between neighboring Fe sites, thereby promoting C–N coupling. As a result, the Cu-FeSe2 catalyst achieves a urea Faradaic efficiency of 54.1%, a yield rate of 78.5 mmol h–1 g–1, and an electrochemical stability over 75 h. Supported by operando spectroscopic analyses and density functional theory (DFT) calculations, the spin-polarized Fe centers stabilize *COOH and *NH2 intermediates while suppressing over-hydrogenation to ammonia. This work highlights spin polarization as a promising strategy for constructing efficient electrocatalytic sites and enabling multi-intermediate electrocatalysis toward urea synthesis.
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
大模型的应助被彦卿采纳,获得10
刚刚
鲤鱼忆灵发布了新的文献求助10
1秒前
fzetai发布了新的文献求助10
2秒前
邹邹邹发布了新的文献求助10
2秒前
在水一方的应助被迟原采纳,获得10
2秒前
慕青的应助被十字水瓶采纳,获得10
2秒前
Orange的应助被凡华采纳,获得10
2秒前
3秒前
小马甲的应助被野蔷薇采纳,获得10
3秒前
传奇3的应助被七页禾采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.2的应助被认真怜容采纳,获得30
5秒前
彭于晏的应助被leaiy_采纳,获得10
6秒前
7秒前
echo完成签到 ,获得积分10
7秒前
cc发布了新的文献求助10
7秒前
Jasper的应助被taoman采纳,获得30
7秒前
9秒前
夏宇完成签到,获得积分10
10秒前
清秀绫完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
Juli发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
科研通AI6.2的应助被lights采纳,获得10
13秒前
所所的应助被雪白的海豚采纳,获得10
13秒前
渡人舟的应助被Haimimi采纳,获得10
14秒前
17完成签到 ,获得积分10
14秒前
迟原发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
观醉香发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
胡胡发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
凡华发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
我是老大的应助被fzetai采纳,获得10
19秒前
20秒前
一见喜发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
lin发布了新的文献求助10
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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
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 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7908686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9412245
关于积分的说明 20897277
捐赠科研通 7509173
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3362248
关于科研通互助平台的介绍 2500029
邀请新用户注册赠送积分活动 2392613