激光网3月2日消息,用金属纳米粒子调控金属单原子的电子结构的挑战在于合成确定的结构。这种结构具有很强的电子金属载体相互作用,并维持电子传输通道以促进二氧化碳光还原。
在发表在Advanced Powder Materials上的一项研究中,来自浙江师范大学、浙江农林大学和大连理工大学的一组研究人员揭示了在原子金属与载体的强电子相互作用下,孪晶Pd纳米颗粒对Pd单原子电子密度的工程,并揭示了加速CO2的潜在机制公关。
“作为最有前途的CO2之一PR半导体,聚合物石墨氮化碳与 SP 一起精选2π共轭层状结构可以提供电负性氮原子来锚定 M-SA,形成活性金属氮部分,“该研究的主要作者李磊解释说。“然而,稳定的 M-Nx配置禁止M-SA站点的电子结构的可调性。
特别是,过渡金属相对于费米能级的d态程度决定了金属-吸附物的结合强度,对于最佳催化活性来说,这种强度既不能太弱也不能太强。因此,精确定制金属中心的电子结构对于高效和选择性CO2至关重要公关。
“在主机上加载M-NP可以应用于修改金属单位点,而不会牺牲原始特性。此外,考虑到M-NPs的高电子密度,通过配体桥连接的M-SA和M-NP之间极有可能发生电荷密度重排,“共同领导和共同通讯作者Yong 胡补充道。“然而,M-SA与M-NP的电子相互作用在g-C3N4上同步协调很少在光催化应用中得到利用。
研究人员还发现,g-C3N4中的电负性N位点桥接 Pd-SA 和 Pd-TP,形成 Pd-N 键以产生强大的电子金属载体相互作用,并允许从 Pd-TP 到 Pd-SA 位点的定向电子传输以实现有效的CO2公关。
实验和理论研究都证实了Pd-TPs的多重作用。Pd-TPs作为电子供体,通过g-C3N4中的N配体富集单钯位点催化中心的电子密度网络,从而下移 d 波段中心以加速 CO 生产的羰基解吸。
该团队的发现提供了一种可行的方法,通过整合金属纳米颗粒进行光催化来操纵相邻金属单个位点的电子结构。