Synergies of Adjacent Sites in Atomically Dispersed Ruthenium toward Achieving Stable Hydrogen Evolution

化学 光催化 离子键合 催化作用 氢键 金属 纳米技术 氮化物 扩散 化学物理 化学工程 分子 离子 材料科学 有机化学 物理 图层(电子) 工程类 热力学
作者
Chunmei Li,Nan Su,Huihui Wu,Chunbo Liu,Guangbo Che,Hongjun Dong
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:61 (34): 13453-13461 被引量:119
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.2c01908
摘要

It is a challenge to fabricate atomically dispersed metal clusters in polymeric carbon nitride (PCN) for durable photocatalytic reactions owing to the thermodynamic stability limitation. Herein, atomically dispersed Ru clusters are implanted into the PCN skeleton matrix based on an ionic diffusion and coordination (IDC) strategy, the stability of which is improved owing to the robust Ru-N bonds in the formed RuN4 and RuN3 configurations. Additionally, RuN4 and RuN3 as charge transport bridges between two adjacent melon strands efficaciously conquer hydrogen bond restriction in the skeleton to facilitate the in-plane mobility and separation of charge carriers. Moreover, the synergistic effect of adjacent Ru atoms is triggered on the assembled RuN3-RuN4 and RuN3-RuN3 in the atomically dispersed Ru clusters to significantly decrease hydrogen adsorption energy. As a result, the optimal PCN-Ru photocatalyst achieves nearly 6 times higher than the photocatalytic hydrogen evolution (PHE) rate of the Pt/PCN benchmark and maintains the long-term stable running for 104 h of 26 cycles; its overall PHE performance is far superior to the most of single atoms supported on g-C3N4 photocatalysts reported. The findings here gain new insight into the preparation strategy, structure configuration, and reaction mechanism for atomically dispersed metal clusters supported on PCN, which further stimulates the intensive investigations toward developing more efficient and stable PCN-like photocatalytic materials.
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
海边灯完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
一帆锋顺完成签到,获得积分10
1秒前
xzz发布了新的文献求助10
1秒前
美满的安柏完成签到,获得积分10
1秒前
xzz发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
兰兰兰完成签到,获得积分10
2秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
2秒前
奋斗土豆发布了新的文献求助10
2秒前
脑洞疼应助静好采纳,获得10
3秒前
3秒前
眼睛大的苹果完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
didiwang应助www采纳,获得30
4秒前
科研通AI6.2应助婧婧采纳,获得30
4秒前
auiin发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
健壮柚子完成签到,获得积分10
7秒前
张张完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
flysky120发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
思源应助婷婷采纳,获得10
9秒前
英俊的铭应助瘦瘦雁蓉采纳,获得10
9秒前
悟123完成签到 ,获得积分10
10秒前
健壮柚子发布了新的文献求助10
10秒前
孑孑完成签到,获得积分10
10秒前
学术文献互助应助小小采纳,获得100
11秒前
11秒前
1111发布了新的文献求助10
11秒前
ZQ发布了新的文献求助10
12秒前
姜姜完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
vnn完成签到,获得积分10
14秒前
z12完成签到,获得积分20
14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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7742965
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9291174
关于积分的说明 20206243
捐赠科研通 7321549
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307232
关于科研通互助平台的介绍 2459131
邀请新用户注册赠送积分活动 2317851