物理化学学报 >> 2025, Vol. 41 >> Issue (1): 100008.doi: 10.3866/PKU.WHXB202403008
秦露冰1,†, 孙芳2,†, 李美银3, 范浩1, 王立开3, 唐青2,*(
), 王春栋4, 唐正华1,5,*(
)
收稿日期:2024-03-11
修回日期:2024-04-25
录用日期:2024-04-25
发布日期:2024-11-27
通讯作者:
Email: zhht@scut.edu.cn (唐正华)qingtang@cqu.edu.cn (唐青)
作者简介:†Lubing Qin and Fang Sun contributed equally to this work.
基金资助:
Lubing Qin1, Fang Sun2, Meiyin Li3, Hao Fan1, Likai Wang3, Qing Tang2,*(
), Chundong Wang4, Zhenghua Tang1,5,*(
)
Received:2024-03-11
Revised:2024-04-25
Accepted:2024-04-25
Published:2024-11-27
Contact:
Email: zhht@scut.edu.cn (Zhenghua Tang)qingtang@cqu.edu.cn (Qing Tang)
Supported by:摘要:
电化学硝酸根还原反应(eNO3–RR)合成氨是一种可持续的将环境污染物转化为高附加值产品的方法。钯基双金属纳米催化剂作为高效催化剂已显示出巨大的前景,但调控其组成和构型以提高催化性能并实现深入的机理理解仍然很有挑战。通过使用不同供/吸电子官能团的两个配体,我们成功地制备了两个原子精确的(AgPd)27双金属团簇,即Ag18Pd9(C8H4F)24 (简称Ag18Pd9)和Ag22Pd5(C9H10O2)26 (简称Ag22Pd5)。两个团簇的金属核具有明显不同组成和构型,其中Ag18Pd9为中间层是9个Pd原子的“三明治”型金属核结构,Ag22Pd5为M13构型组成的棒状金属核结构,而5个钯原子位于M13构型的顶点和中心位置。出乎意料的是,Ag22Pd5表现出明显优于Ag18Pd9的eNO3−RR性能。具体表现来说,Ag22Pd5在−0.6 V时NH3的法拉第效率和产生速率达到最高,分别为94.42%和1.41 mmol·h−1·mg−1,但Ag18Pd9的NH3的最高法拉第效率和产生速率只有在−0.5 V时的43.86%和0.41 mmol·h−1·mg−1。原位衰减全反射表面增强红外光谱(ATR-SEIRAS)测试提供了反应中间体的实验证据,从而揭示了反应途径,也表明Ag22Pd5比Ag18Pd9具有更强的NO3–吸附和NH3脱附能力。理论计算表明,配体脱落的团簇可以暴露AgPd双金属位点,Ag-Pd位点为协同催化活性位点,不同构型的AgPd活性位点有显著差异,其中Ag22Pd5中的活性位点更有利于NO3−吸附和NH3脱附,从而加速催化过程。
秦露冰, 孙芳, 李美银, 范浩, 王立开, 唐青, 王春栋, 唐正华. 原子精确的(AgPd)27团簇用于硝酸盐电还原制氨:一种配体诱导策略来调控金属核[J]. 物理化学学报, 2025, 41(1), 100008. doi: 10.3866/PKU.WHXB202403008
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