Potential Dominates Structural Recombination of Single Atom Mn Sites for Promoting Oxygen Reduction Reaction

价(化学) 催化作用 活动站点 同步辐射 化学 Atom(片上系统) 吸附 氧气 析氧 氧原子 工作(物理) 化学物理 材料科学 原子物理学 结晶学 物理化学 物理 热力学 分子 电极 计算机科学 光学 生物化学 嵌入式系统 有机化学 电化学
作者
Miaomiao Tong,Fanfei Sun,Gengyu Xing,Chungui Tian,Lei Wang,Honggang Fu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (52): e202314933-e202314933 被引量:116
标识
DOI:10.1002/anie.202314933
摘要

Abstract Single atom sites (SAS) often undergo structural recombination in oxygen reduction reaction (ORR), while the effect of valence state and reconstruction on active centers needs to be investigated thoroughly. Herein, the Mn‐SAS catalyst with uniform and precise Mn‐N 4 configuration is rationally designed. We utilize operando synchrotron radiation to track the dynamic evolution of active centers during ORR. Under the applied potential, the structural evolution of Mn‐N 4 into Mn‐N 3 C and further into Mn‐N 2 C 2 configurations is clarified. Simultaneously, the valence states of Mn are increased from +3.0 to +3.8 and then decreased to +3.2. When the potential is removed, the catalyst returned to its initial Mn +3.0 ‐N 4 configuration. Such successive evolutions optimize the electronic and geometric structures of active centers as evidenced by theory calculations. The evolved Mn +3.8 ‐N 3 C and Mn +3.2 ‐N 2 C 2 configurations respectively adjust the O 2 adsorption and reduce the energy barrier of rate‐determining step. Thus, it can achieve an onset potential of 0.99 V, superior stability over 10,000 cycles, and a high turnover frequency of 1.59 s −1 at 0.85 VRHE. Our present work provides new insights into the construction of well‐defined SAS catalysts by regulating the valence states and configurations of active centers.
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
忧伤的丹雪给忧伤的丹雪的求助进行了留言
1秒前
han发布了新的文献求助10
1秒前
火焰迷踪完成签到,获得积分10
2秒前
CipherSage应助william采纳,获得10
3秒前
3秒前
fhh完成签到,获得积分10
4秒前
李爱国应助Amb1tionG采纳,获得10
4秒前
Owen应助Lilyan采纳,获得10
5秒前
7秒前
笨脑腐发布了新的文献求助10
8秒前
勤奋的阑香完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
JamesPei应助iouyy采纳,获得10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
在水一方应助大米采纳,获得10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
qiuyouze完成签到,获得积分20
10秒前
einspringen发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
lsy发布了新的文献求助10
14秒前
BowieHuang应助清脆的夜白采纳,获得10
15秒前
15秒前
橙子完成签到,获得积分10
15秒前
Dead Cells完成签到,获得积分10
16秒前
暗眸发布了新的文献求助10
16秒前
xxy完成签到,获得积分10
17秒前
hui完成签到,获得积分10
17秒前
甜美皮卡丘完成签到,获得积分10
18秒前
hnn完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
hey完成签到 ,获得积分10
18秒前
小智发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
~~发布了新的文献求助10
20秒前
共享精神应助称心修杰采纳,获得10
21秒前
22秒前
李健的粉丝团团长应助xt采纳,获得10
22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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5713510
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5216103
关于积分的说明 15271135
捐赠科研通 4865261
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2611946
邀请新用户注册赠送积分活动 1562153
关于科研通互助平台的介绍 1519378