Boosting Nitrogen Reduction to Ammonia on FeN<sub>4</sub> Sites by Atomic Spin Regulation
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract Understanding the relationship between the electronic state of active sites and N 2 reduction reaction (NRR) performance is essential to explore efficient electrocatalysts. Herein, atomically dispersed Fe and Mo sites are designed and achieved in the form of well‐defined FeN 4 and MoN 4 coordination in polyphthalocyanine (PPc) organic framework to investigate the influence of the spin state of FeN 4 on NRR behavior. The neighboring MoN 4 can regulate the spin state of Fe center in FeN 4 from high‐spin ( d xy 2 d yz 1 d xz 1 1 1 ) to medium‐spin ( d xy 2 d yz 2 d xz 1 1 ), where the empty d orbitals and separate d electron favor the overlap of Fe 3d with the N 2p orbitals, more effectively activating N≡N triple bond. Theoretical modeling suggests that the NRR preferably takes place on FeN 4 instead of MoN 4 , and the transition of Fe spin state significantly lowers the energy barrier of the potential determining step, which is conducive to the first hydrogenation of N 2 . As a result, FeMoPPc with medium‐spin FeN 4 exhibits 2.0 and 9.0 times higher Faradaic efficiency and 2.0 and 17.2 times higher NH 3 yields for NRR than FePPc with high‐spin FeN 4 and MoPPc with MoN 4 , respectively. These new insights may open up opportunities for exploiting efficient NRR electrocatalysts by atomically regulating the spin state of metal centers.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle