在原子精确的Au25纳米集群的电催化活性中由体诱导的变化
Lipan Luo1, Xia Zhou2, Yuping Chen1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing Key Laboratory of Chemical Theory and Mechanism, Chongqing University Chongqing 401331 China qingtang@cqu.edu.cn.
Chemical science
|January 27, 2025
概括
连接体的水友性和水性显著影响金纳米集团电催化. 水友性联体增强进化反应 (HER) 活性,而性联体提高二氧化碳还原反应 (CO2RR) 性能.
科学领域:
- 纳米材料科学 科学 纳米材料科学
- 电触媒溶解是一种电触媒.
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 原子精确的金纳米集群是进化反应 (HER) 和二氧化碳减排反应 (CO2RR) 的有希望的电催化剂.
- 连接体在调节纳米集团电子特性中的作用已知,但它们对电催化性能的影响尚未得到充分研究.
研究的目的:
- 为了研究连接体水友性对抗性对[Au25(SR) 18) -纳米集群的电催化性能的影响.
- 阐明控制连接体效应对接口动态和反应通路的基本机制.
主要方法:
- 第一个原则计算模型对电子性质和反应动力学对联体效应的影响.
- 合成和实验验证的黄金纳米集群保护的水友和疏水性联体.
- 用于HER和CO2RR性能评估的电催化测试.
主要成果:
- 水友性配体 (-SCH2COOH) 通过改善质子转移和键,加速配体剥离并增强 HER 活性.
- 疏水性联体 (-SCH2CH3) 通过稳定*COOH中间体和降低CO形成障碍来提高CO2RR性能.
- 实验结果证实,水友性Au25NC在HER中表现出色,而疏水性Au25NC显示出优异的CO2RR效率.
结论:
- 配体选择对于为特定反应量身定制金纳米集团电催化剂至关重要.
- 通过连接体选择的接口工程为可持续能源应用优化纳米催化剂提供了一条途径.
- 这项研究为先进纳米催化剂的合理设计提供了机械学的见解.
