MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1002/anie.202518107

Медицинская библиотека · Angewandte Chemie (International ed. in English) · 2025

Ultrasmall Nickel Nanoclusters Accelerating Protonation for Efficient CO2 Electroreduction towards CO.

Wu Jun, Zhang Wuyi, Wu Lin, Wang Xinlei, Yuan Jing, Xu Kailong, Hua Yani, Gao Zhan, Liu Hui, Liu Min

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

Proton-coupled electron transfer (PCET), particularly the protonation step is widely recognized as the kinetic bottleneck in electrochemical CO2 reduction (CO2RR). Modulating catalyst microstructures to accelerate protonation has thus emerged as a promising strategy to boost from CO2 to CO selectivity. Here, we report ultrasmall Ni nanocluster catalysts (denoted as Ni3─N─C) prepared via one-step pyrolysis of Ni-containing precursors under H2 atmosphere. Compared to conventional Ni─N─C with symmetric Ni─N4 motifs, Ni3─N─C displays similar physicochemical characteristics-Ni loading, defect density, surface area-yet exhibits distinct local Ni coordination environments. These sub-nanoclusters markedly enhance CO2RR performance, delivering > 90% CO Faradaic efficiency (FECO) across -0.6 to -1.0 V versus RHE, with a peak FECO of ∼95% at -0.8 V. Density functional theory calculations reveal that Ni3─N─C substantially lowers the energy barrier for *COOH formation owing to altered adsorption configurations, thereby facilitating the rate-limiting protonation step. In situ FTIR measurements further confirm the accelerated *COOH formation on Ni3─N─C surfaces. This work highlights the critical role of Ni sub-nanoclusters in PCET modulation and establishes a rational design principle for nanocluster-based catalysts in CO2RR.

Для цитирования: Wu Jun, Zhang Wuyi, Wu Lin, Wang Xinlei, Yuan Jing, Xu Kailong, Hua Yani, Gao Zhan, Liu Hui, Liu Min. Ultrasmall Nickel Nanoclusters Accelerating Protonation for Efficient CO2 Electroreduction towards CO.. Angewandte Chemie (International ed. in English). 2025. DOI: 10.1002/anie.202518107.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.