Insight into the Behavior of Interstitial Electrons in CuZn Alloy‐Functionalized Covalent Organic Framework Catalysts for Enhanced CO 2 Electroreduction

材料科学 催化作用 工作职能 化学物理 密度泛函理论 合金 星团(航天器) 吸附 金属有机骨架 工作(物理) 电子 化学工程 电子转移 拉曼光谱 联轴节(管道) 共价键 金属 纳米技术 表征(材料科学) 碳纤维 费米能级 共价有机骨架 过渡金属 物理化学 多相催化 电子能量损失谱 分子振动
作者
Haizhong Zhang,Chao Wei Zhu,Renlan Liu,Jun Wang,Zhen Qiu,Qile Fang,Weiting Yu,Shuang Song,Yi Shen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (4): e17420-e17420 被引量:6
标识
DOI:10.1002/anie.202517420
摘要

Abstract The development of application‐oriented, highly active, and selective CO 2 reduction reaction (CO 2 RR) electrocatalysts for high value‐added products is expected to achieve carbon neutrality and solve the problem of energy shortage. Cu‐based catalysts, as the most promising catalysts for high value‐added product generation, were often limited by slow CO generation and weak CO adsorption in practical applications. Guided by theoretical screening, herein, an atomic‐scale CuZn alloy cluster configuration was manipulated on covalent organic frameworks (COFs), and its CO 2 RR performance was further improved by the regulation of the electron‐donor functional groups. Through systematic characterization and theoretical simulations, we for the first time demonstrate and quantify the interstitial electrons in CuZn alloy clusters under the regulation of electron‐giving groups. Further in situ surface‐enhanced Raman spectroscopy (SERS) and simulation results reveal that the behavior of interstitial electrons with low work function and high mobility occupy the high‐energy orbital of the metal and easily transfer to *CO, therefore, the *CO is hydrogenated to *COH before coupling, and then the coupling energy barrier and path are optimized. Due to these attributes, the as‐developed CuZn alloy‐functionalized COF catalyst (CuZn–COF–OH) exhibits significantly improved activity and selectivity, with >200 mA cm −2 industrial‐grade current density and ethylene Faraday efficiency of up to ∼79% at −1.0 V versus RHE. This study provides innovative avenues and insights for the design and development of application‐oriented atomic‐scale catalysts.
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
酷波er的应助被千秋入画采纳,获得10
刚刚
吴咩咩发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Qzf发布了新的文献求助10
2秒前
lili完成签到,获得积分10
2秒前
liyuze完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
河不柃完成签到,获得积分10
3秒前
灰灰发布了新的文献求助10
4秒前
小王发布了新的文献求助10
4秒前
medgreat发布了新的文献求助20
4秒前
袁同学完成签到,获得积分10
5秒前
田様的应助被今年我必胖20斤采纳,获得10
5秒前
history发布了新的文献求助50
5秒前
netus发布了新的文献求助30
6秒前
加鲁鲁lu完成签到,获得积分10
6秒前
朴实乐天发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
Jasper的应助被alucky采纳,获得10
9秒前
LENGHE完成签到,获得积分20
9秒前
你说呢完成签到,获得积分10
9秒前
健康的谷芹完成签到,获得积分10
9秒前
嘻嘻哈哈的应助被灰灰采纳,获得10
10秒前
炀杨完成签到 ,获得积分10
10秒前
jby完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
千秋入画发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
Akim的应助被Qzf采纳,获得10
15秒前
handsomelin完成签到,获得积分10
16秒前
小星星发布了新的文献求助50
17秒前
风格的应助被大飞采纳,获得15
17秒前
zoe关闭了zoe的文献求助
17秒前
17秒前
动人的发布了新的文献求助10
17秒前
netus完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
Patman发布了新的文献求助10
21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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8148026
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9545919
关于积分的说明 21672108
捐赠科研通 7735056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423743
关于科研通互助平台的介绍 2548733
邀请新用户注册赠送积分活动 2466697