孤立配位結(jié)構(gòu)的局域電子結(jié)構(gòu)的調(diào)制在電催化中起著關(guān)鍵作用,但仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。
在這里,阿卜杜拉國王科技大學Luigi Cavallo,Huabin Zhang通過將鐵自旋態(tài)從高自旋態(tài)(FeN4)調(diào)到中態(tài)(FeN2B2),實現(xiàn)了孤立鐵配位結(jié)構(gòu)的電子微擾。
文章要點
1)自旋極化的轉(zhuǎn)變促進了電子穿透到氮的反鍵π軌道,并有效地激活了氮分子,從而獲得了115μg h?1 mg?1cat的氨產(chǎn)率,法拉第效率為24.8%。
2)原位光譜研究和理論計算表明,作為電子受體的B配位可以調(diào)節(jié)NxHy中間體在Fe中心的吸附能。FeN2B2位有利于NNH*中間體的形成,并降低了速率決定步驟的能壘,因此具有良好的固氮性能。
該策略為通過精確的電子微擾設(shè)計高效的電催化劑提供了一種有效的方法。
參考文獻
Bin Chang, et al, Electronic Perturbation of Isolated Fe Coordination Structure for Enhanced Nitrogen Fixation, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c06212
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c06212