深圳大学何传新团队EES: 基于配位环境调控单原子铜位点电子结构实现高效电化学硝酸根还原制氨

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第一作者：黄添炽 通讯作者：胡琪副教授，何传新教授 通讯单位：深圳大学 论文DOI：10.1039/D4EE02746A 全文速览 优化金属活性位点的电子结构对于提高硝酸根还原（NO 3 - RR）制氨（NH 3 ）的性能至关重要。在本文中，我们采用单原子Cu-N-C作为模型体系，通过分别在第一配位层和第二配位层引入硼（B）来调控铜位点的电子结构，优化其对中间体的吸附，实现高效电化学硝酸盐还原制氨。研究发现，在铜位点第一配位层和第二配位层修饰B会产生极大的微化学环境差异：第一配位层修饰会导致Cu-N键的拉伸转变和铜的价态降低，而第二配位层修饰会导致Cu-N键压缩转变和Cu价态增加。由于B原子诱导的双向调节机制，我们可以优化铜位点的电子结构，使其达到吸附“火山型”曲线的顶部区域，同时降低NO 3 - RR和水解离步骤的能垒。最终，优化的Cu-N 4 B 2 结构能 ………………………………