当前位置：
X-MOL 学术
›
J. Am. Chem. Soc.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Body-Centered-Cubic-Kernelled Ag15Cu6 Nanocluster with Alkynyl Protection: Synthesis, Total Structure, and CO2 Electroreduction
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2022-12-21 , DOI: 10.1021/jacs.2c10338 Guocheng Deng 1, 2 , Jimin Kim 1, 3 , Megalamane S Bootharaju 1, 2 , Fang Sun 4 , Kangjae Lee 1, 2 , Qing Tang 4 , Yun Jeong Hwang 1, 3 , Taeghwan Hyeon 1, 2
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2022-12-21 , DOI: 10.1021/jacs.2c10338 Guocheng Deng 1, 2 , Jimin Kim 1, 3 , Megalamane S Bootharaju 1, 2 , Fang Sun 4 , Kangjae Lee 1, 2 , Qing Tang 4 , Yun Jeong Hwang 1, 3 , Taeghwan Hyeon 1, 2
Affiliation
|
While atomically monodisperse nanostructured materials are highly desirable to unravel the size- and structure-catalysis relationships, their controlled synthesis and the atomic-level structure determination pose challenges. Particularly, copper-containing atomically precise alloy nanoclusters are potential catalyst candidates for the electrochemical CO2 reduction reaction (eCO2RR) due to high abundance and tunable catalytic activity of copper. Herein, we report the synthesis and total structure of an alkynyl-protected 21-atom AgCu alloy nanocluster [Ag15Cu6(C≡CR)18(DPPE)2]−, denoted as Ag15Cu6 (HC≡CR: 3,5-bis(trifluoromethyl)phenylacetylene; DPPE: 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane). The single-crystal X-ray diffraction reveals that Ag15Cu6 consists of an Ag11Cu4 metal core exhibiting a body-centered cubic (bcc) structure, which is capped by 2 Cu atoms, 2 Ag2DPPE motifs, and 18 alkynyl ligands. Interestingly, the Ag15Cu6 cluster exhibits excellent catalytic activity for eCO2RR with a CO faradaic efficiency (FECO) of 91.3% at −0.81 V (vs the reversible hydrogen electrode, RHE), which is much higher than that (FECO: 48.5% at −0.89 V vs RHE) of Ag9Cu6 with bcc structure. Furthermore, Ag15Cu6 shows superior stability with no significant decay in the current density and FECO during a long-term operation of 145 h. Density functional theory calculations reveal that the de-ligated Ag15Cu6 cluster can expose more space at the pair of AgCu dual metals as the efficient active sites for CO formation.
中文翻译：
具有炔基保护的体心立方核 Ag15Cu6 纳米团簇：合成、总结构和 CO2 电还原
虽然原子单分散纳米结构材料非常需要揭示尺寸和结构催化关系，但它们的可控合成和原子级结构测定提出了挑战。特别是，由于铜的高丰度和可调催化活性，含铜原子精确合金纳米团簇是电化学 CO 2还原反应 (eCO 2 RR) 的潜在催化剂候选者。在此，我们报道了炔基保护的 21 原子 AgCu 合金纳米团簇 [Ag 15 Cu 6 (C≡CR) 18 (DPPE) 2 ] −的合成和总体结构，表示为Ag 15 Cu 6（HC≡CR：3,5-双（三氟甲基）苯基乙炔；DPPE：1,2-双（二苯基膦基）乙烷）。单晶 X 射线衍射表明Ag 15 Cu 6由 Ag 11 Cu 4金属核组成，该金属核呈现体心立方 (bcc) 结构，其被 2 个 Cu 原子、2 个 Ag 2 DPPE 基序和 18 个炔基配体。有趣的是，Ag 15 Cu 6团簇对 eCO 2 RR 表现出优异的催化活性，-0.81 V 时的 CO 法拉第效率 (FE CO ) 为 91.3%（相对于可逆氢电极，RHE），远高于（FE CO：48.5% 在 −0.89 V vs RHE) 的具有bcc结构的Ag 9 Cu 6。此外，Ag 15 Cu 6显示出优异的稳定性，在 145 小时的长期运行期间电流密度和 FE CO没有显着衰减。密度泛函理论计算表明，去配位的Ag 15 Cu 6簇可以在AgCu双金属对上暴露出更多空间作为CO形成的有效活性位点。
更新日期：2022-12-21
中文翻译：
具有炔基保护的体心立方核 Ag15Cu6 纳米团簇：合成、总结构和 CO2 电还原
虽然原子单分散纳米结构材料非常需要揭示尺寸和结构催化关系，但它们的可控合成和原子级结构测定提出了挑战。特别是，由于铜的高丰度和可调催化活性，含铜原子精确合金纳米团簇是电化学 CO 2还原反应 (eCO 2 RR) 的潜在催化剂候选者。在此，我们报道了炔基保护的 21 原子 AgCu 合金纳米团簇 [Ag 15 Cu 6 (C≡CR) 18 (DPPE) 2 ] −的合成和总体结构，表示为Ag 15 Cu 6（HC≡CR：3,5-双（三氟甲基）苯基乙炔；DPPE：1,2-双（二苯基膦基）乙烷）。单晶 X 射线衍射表明Ag 15 Cu 6由 Ag 11 Cu 4金属核组成，该金属核呈现体心立方 (bcc) 结构，其被 2 个 Cu 原子、2 个 Ag 2 DPPE 基序和 18 个炔基配体。有趣的是，Ag 15 Cu 6团簇对 eCO 2 RR 表现出优异的催化活性，-0.81 V 时的 CO 法拉第效率 (FE CO ) 为 91.3%（相对于可逆氢电极，RHE），远高于（FE CO：48.5% 在 −0.89 V vs RHE) 的具有bcc结构的Ag 9 Cu 6。此外，Ag 15 Cu 6显示出优异的稳定性，在 145 小时的长期运行期间电流密度和 FE CO没有显着衰减。密度泛函理论计算表明，去配位的Ag 15 Cu 6簇可以在AgCu双金属对上暴露出更多空间作为CO形成的有效活性位点。
京公网安备 11010802027423号