雙金屬位點p-d軌道相互作用對催化反應活性起到關鍵作用,p-d軌道相互作用能夠調節電荷,增強CO2電化學還原反應。
有鑒于此,北京理工大學陳文星副教授等報道配體共刻蝕策略,在MOF內部構筑結構不對稱Zn-Sn雙原子位點(DASs),得到MOF衍生的“蛋黃-蛋殼”碳骨架結構,記作Zn1Sn1/SNC。
本文要點:
(1)
這種DASs含有一個部分硫摻雜的Sn中心(p-區)、一個氮配位的Zn中心(d-區),因此促進Zn-Sn雙分子的p-d軌道耦合,對HCOO*中間體形成穩定吸附結構。
在H型電解槽,Zn1Sn1/SNC在-0.84 V展示令人印象深刻的法拉第效率(94.6 %)。在流動相電解槽,結構不對稱的Zn1Sn1/SNC在-0.90 V得到-315.2 mA cm-2電流密度。
(2)
理論計算結果表明,Zn1Sn1/SNC結構不對稱位點具有非常理想的吸附親和性,降低CO2還原反應能壘,改善CO2還原反應的整體效率。
參考文獻
Peng, B., She, H., Wei, Z. et al. Sulfur-doping tunes p-d orbital coupling over asymmetric Zn-Sn dual-atom for boosting CO2 electroreduction to formate. Nat Commun 16, 2217 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-57573-4
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57573-4