Atomically Precise Copper Nanoclusters for Highly Efficient Electroreduction of CO2 towards Hydrocarbons via Breaking the Coordination Symmetry of Cu Site

纳米团簇 原子轨道 化学 对称性破坏 配体(生物化学) 选择性 配位复合体 结晶学 催化作用 金属 物理 量子力学 有机化学 电子 受体 生物化学
作者
Qiu‐Jin Wu,Duan‐Hui Si,Panpan Sun,Yuliang Dong,Zheng Song,Qian Chen,Shi‐Hua Ye,Di Sun,Rong Cao,Yuan‐Biao Huang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:135 (36) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/ange.202306822
摘要

Abstract We propose an effective highest occupied d‐orbital modulation strategy engendered by breaking the coordination symmetry of sites in the atomically precise Cu nanocluster (NC) to switch the product of CO 2 electroreduction from HCOOH/CO to higher‐valued hydrocarbons. An atomically well‐defined Cu 6 NC with symmetry‐broken Cu−S 2 N 1 active sites (named Cu 6 (MBD) 6 , MBD=2‐mercaptobenzimidazole) was designed and synthesized by a judicious choice of ligand containing both S and N coordination atoms. Different from the previously reported high HCOOH selectivity of Cu NCs with Cu−S 3 sites, the Cu 6 (MBD) 6 with Cu−S 2 N 1 coordination structure shows a high Faradaic efficiency toward hydrocarbons of 65.5 % at −1.4 V versus the reversible hydrogen electrode (including 42.5 % CH 4 and 23 % C 2 H 4 ), with the hydrocarbons partial current density of −183.4 mA cm −2 . Theoretical calculations reveal that the symmetry‐broken Cu−S 2 N 1 sites can rearrange the Cu 3d orbitals with as the highest occupied d‐orbital, thus favoring the generation of key intermediate *COOH instead of *OCHO to favor *CO formation, followed by hydrogenation and/or C−C coupling to produce hydrocarbons. This is the first attempt to regulate the coordination mode of Cu atom in Cu NCs for hydrocarbons generation, and provides new inspiration for designing atomically precise NCs for efficient CO 2 RR towards highly‐valued products.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
田様应助TT001采纳,获得10
刚刚
贪玩火锅完成签到 ,获得积分10
刚刚
丘比特应助琼12采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
香蕉觅云应助蛋堡采纳,获得10
3秒前
闪闪落雁完成签到,获得积分10
3秒前
谢谢完成签到,获得积分10
3秒前
Mr鹿发布了新的文献求助10
4秒前
无聊的以柳完成签到,获得积分10
4秒前
wrl2023发布了新的文献求助10
4秒前
kimoki发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
lejunia发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
橘淮北发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
浮游应助从容的雪碧采纳,获得10
8秒前
saber349完成签到,获得积分10
9秒前
SciGPT应助开放的高山采纳,获得10
9秒前
合适惊蛰完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6应助酷炫傲安采纳,获得20
10秒前
浮游应助zootom采纳,获得10
11秒前
yy湫发布了新的文献求助10
11秒前
Jasper应助阔达的访风采纳,获得10
11秒前
和花花完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
嗯哼完成签到,获得积分10
15秒前
琼12发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
完美世界应助taotao采纳,获得10
17秒前
高分求助中
合成生物食品制造技术导则,团体标准,编号:T/CITS 396-2025 1000
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 1000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Comparing natural with chemical additive production 500
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5241527
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4408237
关于积分的说明 13721344
捐赠科研通 4277307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2347120
邀请新用户注册赠送积分活动 1344148
关于科研通互助平台的介绍 1302323