李亚栋/王定胜/赵焱Angew:p-n结整流连续调节SACs的电催化ORR活性 2022年11月27日 上午12:18 • 顶刊 • 阅读 11 本文报道了他们借助于半导体物理理论,将二极管整流引入SACs领域,产生具有可调ORR活性的化学连续整流p-n结。 在原子尺度上,微调单原子催化剂(SACs)以超过其活性极限仍然具有挑战性。基于此,清华大学李亚栋院士、王定胜副教授和武汉理工大学赵焱教授(共同通讯作者)等人报道了他们借助于半导体物理理论,将二极管整流引入SACs领域,产生具有可调ORR活性的化学连续整流p-n结。 以p-型铁酞菁(FePc)作为Fe SACs的原型,选择一系列不同功函数的金属硫族化物作为n-型半导体支架,制备了p-n结,在原子水平上实现了连续、宽范围的活性控制。特别是对硫化镓(GaS),它的引入使FeN4的ORR活性增加约2.5倍。 DFT计算,从理论上验证了该设计理念。作者选择具有一个S空位的单层GaS的(100)平面作为表面,并在上面引入一个FePc分子,然后对其平衡位置进行结构弛豫。 这种表面锚定放热,Fe(II)中心倾向于具有dxy2dxz1dyz1dz21dx2-y21的高自旋(HS)态(S=2)。计算的投影态密度(PDOS)和磁矩的结合进一步证实了Fe中心的自旋态从中间自旋态(IS)向HS态的转变。 此外,松弛结界面的电子密度差图表明,电子从GaS的上表面向Fe中心转移。需注意,Fe中心位于一个S原子的正上方,与S原子发生强烈的相互作用,导致四个异吲哚单元向上倾斜的分子畸变。 这种距离为2.84 Å的Fe-S位点间相互作用类似于共价键,对电荷在结间的重新分配贡献最大。合成SACs中的大多数Fe中心是裸露的,没有任何配体,处于平原的局部环境中,表现出理想的平面构象。 Continuous Modulation of Electrocatalytic Oxygen Reduction Activities of Single-atom Catalysts through p–n Junction Rectification. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202212335. https://doi.org/10.1002/anie.202212335. 原创文章,作者:华算老司机,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2022/11/27/05535cc733/ Angew.催化李亚栋王定胜 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 理化所张铁锐AFM: 铜纳米粒子起大作用,实现高效光催化MSR制氢 2023年10月15日 毛俊杰&王定胜&王涛,最新Angew.! 2023年10月7日 清华大学段昊泓团队,最新Angew! 2024年6月6日 【表征】一文带你了解热分析技术——热重TG &差热DSC 2023年11月9日 哈工大Small:空心微球组成碳纳米片!富含活性Fe-N4O1的催化剂实现高效氧还原! 2023年10月9日 Nature:你以为你吸入的全是空气?或许还有它…… 2023年10月14日