中科大/悉尼大学Nature子刊:稳定配位聚合物中的铜位点以实现高效的电化学C-C偶联 2023年10月12日 上午4:11 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 26 利用可再生电力还原CO2有望实现净零碳排放,据报道单位点催化剂可催化C-C偶联,但是在工作条件下容易原位转化为金属团聚。基于此,中国科技大学曾杰教授,耿志刚副教授,澳大利亚悉尼大学李逢旺博士(共同通讯作者)等人报道了一种稳定的具有周期性邻位铜的单位点铜配位聚合物(Cu(OH)BTA),其在CO2RR过程中是稳定的,可以促进C-C偶联,并对C2H4具有较高的选择性。 作者通过DFT计算在分子水平上研究了反应机理。*CO+H2O*→*CHO+OH*被认为是沿着CO2-to-C2+路径的速率决定步骤(RDS)。该步骤在Cu(OH)BTA上的能垒为0.87 eV,比在Cu (111)上的能垒低0.27 eV,与实验结果一致。在*CO加氢后,*CHO倾向于与相邻Cu位点上的另一个*CO偶联形成*OCCHO,C-C偶联的能垒低至0.82 eV。 本文进一步分析了关键中间体*CO、*CHO和*OCCHO在吸附过程中相邻铜位点的距离,其取值范围为5.68-5.83 Å,非常接近原始的Cu(OH)BTA结构中相邻铜位点的距离(5.70 Å)。这种接近的距离将结构重建所需的构象能量降到最低,因此对分子支架的损害很小。电荷密度差分图表明,电子一旦被Cu接受,就会转移到吸附质而不会还原Cu位点,从而避免Cu在CO2RR过程中从其配位环境中浸出。 Stabilizing copper sites in coordination polymers toward efficient electrochemical C-C coupling. Nat. Commun., 2023, DOI: 10.1038/s41467-023-35993-4. https://www.nature.com/articles/s41467-023-35993-4. 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/12/635399f32a/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 北科JACS:配位环境不可忽视!S、O协同促进Mo位点催化ORR和OER 2022年11月17日 郭守武/李明AFM: 二元纳米片异质结构实现无枝晶/动力学增强的锂硫电池 2023年10月10日 王春生教授,最新AFM! 2024年1月11日 Nature子刊:毫不含糊!黄伟新/张文华/王野清楚解析活性位点 2023年10月13日 曾令兴/陈庆华/熊佩勋Adv. Sci.:三功能电解液添加剂实现高倍率大容量长寿命锌金属负极! 2023年10月10日 干货!Matter观点:机器学习如何加速卤化物钙钛矿商业化和规模化? 2023年10月14日