通过空间受限二聚金属中心实现选择性C-C偶联
化学物理
2020-01-20 v1
摘要
将二氧化碳 (CO2) 直接转化为高能燃料和高值化学品是一项引人注目的可持续策略。然而，对于当前大多数 CO2 还原电催化剂，多碳产物受限于大过电位和低选择性。对于实际应用，在恰当调控 C-C 偶联过程方面仍存在巨大的知识缺口。在此，我们利用分散的 3d 过渡金属二聚体作为空间受限的双反应中心，用于选择性将 CO2 还原为液体燃料。多种氮化多孔碳单层被证明是有前景的模板，可稳定这些金属二聚体并调控其电子结构，从而精确控制催化活性和产物选择性。通过全面的第一性原理计算，我们筛选出普遍对乙醇 (C2H5OH) 具有高活性的合适过渡金属二聚体。此外，发现锚定在 C2N 单层上的 Fe2 二聚体相对于其他 C1 和 C2 产物对 C2H5OH 具有显著选择性。负载金属二聚体的活性与 d 带中心之间的关联，以及金属二聚体与碳基底间电子耦合的作用，均被透彻阐明。
引用
@article{arxiv.2001.06160,
title = {Selective C-C Coupling by Spatially Confined Dimeric Metal Centers},
author = {Yanyan Zhao and Si Zhou and Jijun Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.06160},
year = {2020}
}