MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1002/anie.202517481

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

Spin-Polarization in Rigid/Soft Layered Oxide Catalyst Regulates Key Intermediates for Efficient CO2-to-Formate Conversion.

Zhang Yangyang, Zhang Genqiang, Song Qiangqiang, Chen Yanxu, Li Yifan, Yu Xinyao, Huang Fuqiang

СтатьяПеревод пока не подготовлен

Аннотация

Precise control of metal oxidation states is pivotal in regulating the adsorption energetics of *OCHO intermediate during CO2 electroreduction. However, the stabilization of oxidation states to enable effective intermediate adsorption-desorption behavior remains a critical challenge for enhancing formate yield. Herein, we synthesize a rigid/soft layered oxides (CuInAlO4) with rigid Al-O framework and soft Cu-O active units. Spin-polarized electrons derived from the unpaired electrons in the dz2 orbital of CuO5 units transfer to the empty 5s/5p orbitals of In3⁺ via the superexchange interaction of 3d(Cu) - 2p(O) - 5s/5p(In). The enhanced spin polarization promotes spin-orbit coupling between metal sites (Cu, In) and *OCHO intermediates (O), forming In─*O─CH─O*─Cu electronic bridge and greatly improving the formation efficiency of formate. CuInAlO4 catalyst achieves exceptional formate selectivity (faradaic efficiency of 95% at 500 mA cm-2, energy efficiency of 80.3%, overpotential of 180 mV), outperforming conventional In─O*─CH─O*─In pathways by reducing the *OCHO-to-HCOOH energy barrier by 1.31 eV. Experimental and theoretical analyses reveal that the rigid AlO5 units stabilize metal-oxygen bonds, preventing oxygen dissolution, while accelerating formate production kinetics through spin-polarized charge transfer.

Для цитирования: Zhang Yangyang, Zhang Genqiang, Song Qiangqiang, Chen Yanxu, Li Yifan, Yu Xinyao, Huang Fuqiang. Spin-Polarization in Rigid/Soft Layered Oxide Catalyst Regulates Key Intermediates for Efficient CO2-to-Formate Conversion.. Angewandte Chemie (International ed. in English). 2025. DOI: 10.1002/anie.202517481.
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.