Regulating Spin Density using TEMPOL Molecules for Enhanced CO2‐to‐Ethylene Conversion by HKUST‐1 Framework Derived Electrocatalysts

乙烯 催化作用 化学 分子 自旋(空气动力学) 材料科学 化学工程 纳米技术 化学物理 有机化学 热力学 物理 工程类
作者
Baipeng Yin,Can Wang,Shijie Xie,Jianmin Gu,Hua Sheng,De‐Xian Wang,Jiannian Yao,Chuang Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (29): e202405873-e202405873 被引量:31
标识
DOI:10.1002/anie.202405873
摘要

The selectivity of multicarbon products in the CO2 reduction reaction (CO2RR) depends on the spin alignment of neighboring active sites, which requires a spin catalyst that facilitates electron transfer with antiparallel spins for enhanced C-C coupling. Here, we design a radical-contained spin catalyst (TEMPOL@HKUST-1) to enhance CO2-to-ethylene conversion, in which spin-disordered (SDO) and spin-ordered (SO) phases co-exist to construct an asymmetric spin configuration of neighboring active sites. The replacement of axially coordinated H2O molecules with TEMPOL radicals introduces spin-spin interactions among the Cu(II) centers to form localized SO phases within the original H2O-mediated SDO phases. Therefore, TEMPOL@HKUST-1 derived catalyst exhibited an approximately two-fold enhancement in ethylene selectivity during the CO2RR at -1.8 V versus Ag/AgCl compared to pristine HKUST-1. In situ ATR-SEIRAS spectra indicate that the spin configuration at asymmetric SO/SDO sites significantly reduces the kinetic barrier for *CO intermediate dimerization toward the ethylene product. The performance of the spin catalyst is further improved by spin alignment under a magnetic field, resulting in a maximum ethylene selectivity of more than 50 %. The exploration of the spin-polarized kinetics of the CO2RR provides a promising path for the development of novel spin electrocatalysts with superior performance.
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
狂野的采梦完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
端庄乐珍发布了新的文献求助10
2秒前
CipherSage应助aa采纳,获得10
3秒前
孤标傲世完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
黄兴元发布了新的文献求助10
5秒前
惊鸿发布了新的文献求助10
5秒前
得過且過发布了新的文献求助30
5秒前
义气戎完成签到,获得积分10
6秒前
369ninja应助xuan采纳,获得10
6秒前
一耶随风完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
关张豪发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
欣慰的忻完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
reece完成签到 ,获得积分10
10秒前
绿豆糕发布了新的文献求助10
10秒前
else发布了新的文献求助10
11秒前
云空发布了新的文献求助10
11秒前
yifan发布了新的文献求助10
11秒前
橙汁发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
lllcccc完成签到,获得积分10
13秒前
YLi_746完成签到,获得积分10
14秒前
小土狗完成签到,获得积分10
14秒前
zz发布了新的文献求助10
14秒前
羞涩的如豹应助dopamine采纳,获得10
15秒前
Zz完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研通AI6.4应助狂奔的翔采纳,获得50
17秒前
Lucas应助关张豪采纳,获得10
17秒前
调皮冷玉完成签到,获得积分10
18秒前
lllcccc发布了新的文献求助10
18秒前
可颂歌发布了新的文献求助10
19秒前
1111发布了新的文献求助10
19秒前
mt大师发布了新的文献求助10
19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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Rehabilitation of Long-Standing Groin Pain in Athletes: A Scoping Review of Exercise Content and Reporting 500
The Immune System (Fifth Edition) 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 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 6580998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8356164
关于积分的说明 17895986
捐赠科研通 5719522
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2948108
邀请新用户注册赠送积分活动 1923784
关于科研通互助平台的介绍 1807728