Molecularly dispersed nickel complexes on N-doped graphene for electrochemical CO2reduction

过电位 石墨烯 催化作用 水溶液 循环伏安法 电化学 无机化学 化学 配体(生物化学) 氢键 材料科学 电极 分子 物理化学 有机化学 纳米技术 受体 生物化学
作者
Methasit Juthathan,Teera Chantarojsiri,Kittipong Chainok,Teera Butburee,Patchanita Thamyongkit,Thawatchai Tuntulani,Pannee Leeladee
出处
期刊:Dalton Transactions [Royal Society of Chemistry]
卷期号:52 (33): 11407-11418 被引量:6
标识
DOI:10.1039/d3dt00878a
摘要

In this work, new hybrid catalysts based on molecularly dispersed nickel complexes on N-doped graphene were developed for electrochemical CO2 reduction (ECR). Nickel(II) complexes (1-Ni, 2-Ni), and a new crystal structure ([2-Ni]Me), featuring N4-Schiff base macrocycles, were synthesized and investigated for their potential in ECR. Cyclic voltammetry (CV) in NBu4PF6/CH3CN solution demonstrated that the nickel complexes bearing N-H groups (1-Ni and 2-Ni) showed a substantial current enhancement in the presence of CO2, while the absence of N-H groups ([2-Ni]Me) resulted in an almost unchanged voltammogram. This indicated the necessity of the N-H functionality towards ECR in aprotic media. All three nickel complexes were successfully immobilized on nitrogen-doped graphene (NG) via non-covalent interactions. All three Ni@NG catalysts exhibited satisfactory CO2-to-CO reduction in aqueous NaHCO3 solution with the faradaic efficiency (FE) of 60-80% at the overpotential of 0.56 V vs. RHE. The ECR activity of [2-Ni]Me@NG also suggested that the N-H moiety from the ligand is less important in the heterogeneous aqueous system owing to viable hydrogen-bond formation and proton donors from water and bicarbonate ions. This finding could pave the way for understanding the effects of modifying the ligand framework at the N-H position toward fine tuning the reactivity of hybrid catalysts through molecular-level modulation.

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
罗杰斯发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
该饮茶了完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
科研通AI6.4应助cc采纳,获得30
1秒前
风趣小松鼠完成签到,获得积分10
1秒前
刘一一完成签到,获得积分10
1秒前
Rina发布了新的文献求助10
2秒前
ZNan发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
完美世界应助Vint采纳,获得10
4秒前
跳跃猫咪完成签到 ,获得积分10
5秒前
Sun完成签到,获得积分20
5秒前
qsy发布了新的文献求助10
6秒前
Sorexking发布了新的文献求助10
6秒前
大模型应助Rina采纳,获得10
6秒前
李京鸿发布了新的文献求助10
7秒前
白十二发布了新的文献求助10
7秒前
欢呼半山完成签到 ,获得积分10
8秒前
杨博钧发布了新的文献求助10
8秒前
义气的太君完成签到,获得积分10
9秒前
wanci应助旅程采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
啾咪完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
DS完成签到,获得积分10
11秒前
JamesPei应助Ly960120采纳,获得10
11秒前
11秒前
科研通AI6.2应助juanjuan采纳,获得10
12秒前
Strawberry举报翕多求助涉嫌违规
12秒前
nn应助简单的冬瓜采纳,获得10
13秒前
炉管完成签到,获得积分10
13秒前
rosie发布了新的文献求助10
14秒前
qUInaa完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
蔷薇发布了新的文献求助10
16秒前
领导范儿应助ZNan采纳,获得10
17秒前
Ava应助英俊的如柏采纳,获得30
17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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
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 6420536
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8239844
关于积分的说明 17510065
捐赠科研通 5474164
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2891884
邀请新用户注册赠送积分活动 1868490
关于科研通互助平台的介绍 1705655