Transient Dangling Active Sites of Fe(III)‐N‐C Single‐Atom Catalyst for Efficient Electrochemical CO2 Reduction Reaction

电化学 催化作用 Atom(片上系统) 还原(数学) 化学 悬空债券 氧还原反应 光化学 组合化学 物理化学 电极 有机化学 计算机科学 几何学 嵌入式系统 数学
作者
Yun-Ze Qiu,Xiaomeng Liu,Wenying Li,J. Li,Hai Xiao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202424150
摘要

The Fe single‐atom catalyst (SAC) with an oxidation state of III anchored on the N‐doped carbon substrate (Fe(III)‐N‐C) delivers superior activity for catalyzing the electrochemical CO2 reduction reaction (eCO2RR) to produce CO, but its mechanism remains contentious and the commonly adopted FeN4‐C model is not a conformant model for Fe(III)‐N‐C but for Fe(II)‐N‐C. Herein, employing the grand‐canonical ensemble modeling with the density functional theory method benchmarked against the high‐level wavefunction theory method, we first identify the conformant model for Fe(III)‐N‐C to be FeN1C3‐C, and we then unveil that the Fe(III)N1C3‐C SAC generates a novel type of dangling active site transiently under working conditions, in which the Fe single‐atom leaves from the anchoring site by breaking all the Fe‐C bonds but retains a stable binding to the substrate by the Fe‐N bond. Thus, we further elucidate that this flexible dangling active site of Fe(III)‐N‐C renders a convoluted reaction network with facile CO2 activation, which delivers superior activity for eCO2RR. Our findings provide a novel understanding of the structure‐activity relationship for Fe‐N‐C and concrete insights into the design of highly active SACs.
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
刚刚
葭蓶发布了新的文献求助10
刚刚
细心若南发布了新的文献求助10
刚刚
852应助许容采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
研友_VZG7GZ应助刘成采纳,获得10
1秒前
一颗菠菜完成签到,获得积分10
1秒前
oo关闭了oo文献求助
1秒前
kellina完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
lvzhihao发布了新的文献求助10
2秒前
受伤觅柔完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Wang发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
爱桃子发布了新的文献求助10
3秒前
rkay完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
碧赴发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Alexander发布了新的文献求助10
4秒前
nell发布了新的文献求助10
4秒前
锅包肉爱吃肉完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
陌黎完成签到,获得积分20
5秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
飞虎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
飞虎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
zzz举报zhao求助涉嫌违规
5秒前
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
kellina发布了新的文献求助10
5秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
吃葡萄皮完成签到,获得积分10
5秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6478537
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8279987
关于积分的说明 17659491
捐赠科研通 5560908
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2911103
邀请新用户注册赠送积分活动 1888090
关于科研通互助平台的介绍 1741942