Reversible Structural Evolution of Metal-Nitrogen-Doped Carbon Catalysts During CO
CO2 conversion
Single atom catalysts
active sites
cluster formation
operando XAS
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
23 Nov 2023
23 Nov 2023
Historique:
revised:
09
11
2023
received:
03
08
2023
pubmed:
23
11
2023
medline:
23
11
2023
entrez:
23
11
2023
Statut:
aheadofprint
Résumé
Electrochemical CO
Identifiants
pubmed: 37994692
doi: 10.1002/adma.202307809
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2307809Subventions
Organisme : Deutsche Forschungsgemeinschaft
ID : EXC 2008 - 390540038 - UniSysCat
Organisme : Alexander von Humboldt-Stiftung
Informations de copyright
© 2023 The Authors. Advanced Materials published by Wiley-VCH GmbH.
Références
P. D. Luna, C. Hahn, D. Higgins, S. A. Jaffer, T. F. Jaramillo, E. H. Sargent, Science 2019, 364, eaav3506.
A. A. Samu, A. Kormányos, E. Kecsenovity, N. Szilágyi, B. Endrodi, C. Janáky, ACS Energy Lett. 2022, 7, 1859.
F. Franco, C. Rettenmaier, H. S. Jeon, B. Roldan Cuenya, Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 6884.
B. Endrodi, G. Bencsik, F. Darvas, R. Jones, K. Rajeshwar, C. Janáky, Prog. Energy Combust. Sci. 2017, 62, 133.
S. Nitopi, E. Bertheussen, S. B. Scott, X. Liu, A. K. Engstfeld, S. Horch, B. Seger, I. E. L. Stephens, K. Chan, C. Hahn, J. K. Nørskov, T. F. Jaramillo, Ib Chorkendorff, Chem. Rev. 2019, 119, 7610.
Y. Chen, S. Ji, C. Chen, Q. Peng, D. Wang, Y. Li, Joule 2018, 2, 1242.
M. Li, H. Wang, W. Luo, P. C. Sherrell, J. Chen, J. Yang, Adv. Mater. 2020, 32, 2001848.
C. D. Dinh, T. Burdyny, G. Kibria, A. Seifitokaldani, C. C. M. Gabardo, F. P. G. Arquer, A. Kiani, J. P. Edwards, P. D. Luna, O. S. Bushuyev, C. Zou, R.-Q. Bermudez, Y. Pang, D. Sinton, E. H. Sargent, Science 2018, 360, 783.
W. Ma, S. Xie, T. Liu, Q. Fan, J. Ye, F. Sun, Z. Jiang, Q. Zhang, J. Cheng, Y. Wang, Nat. Catal. 2020, 3, 478.
B. Endrodi, E. Kecsenovity, A. Samu, T. Halmágyi, S. Rojas-Carbonell, L. Wang, Y. Yan, C. Janáky, Energy Environ. Sci. 2020, 13, 4098.
S. Mitchell, J. Pérez-Ramírez, Nat. Commun. 2020, 11, 4302.
R. Jasinski, Nature 1964, 201, 1212.
G. Wu, K. L. More, C. M. Johnston, P. Zelenay, Science 2011, 332, 443.
W. Ju, A. Bagger, G.-P. Hao, A. S. Varela, I. Sinev, V. Bon, B. Roldan Cuenya, S. Kaskel, J. Rossmeisl, P. Strasser, Nat. Commun. 2017, 8, 944.
D. Gao, T. Liu, G. Wang, X. Bao, ACS Energy Lett. 2021, 6, 713.
Z.-L. Wang, X.-F. Hao, Z. Jiang, X.-P. Sun, D. Xu, J. Wang, H.-X. Zhong, F.-L. Meng, X.-B. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 15070.
A. Roy, D. Hursán, K. Artyushkova, P. Atanassov, C. Janáky, A. Serov, Appl. Catal. B 2018, 232, 512.
A. S. Varela, N. Ranjbar Sahraie, J. Steinberg, W. Ju, H.-S. Oh, P. Strasser, Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 10758.
F. Pan, W. Deng, C. Justiniano, Y. Li, Appl. Catal. B 2018, 226, 463.
G. Jun, H. Chia-Shuo, B. Lichen, C. H. Ming, H. Xile, Science 2019, 364, 1091.
N. Mohd Adli, W. Shan, S. Hwang, W. Samarakoon, S. Karakalos, Yi Li, D. A. Cullen, D. Su, Z. Feng, G. Wang, G. Wu, Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 1022.
Z. Chen, X. Zhang, W. Liu, M. Jiao, K. Mou, X. Zhang, L. Liu, Energy Environ. Sci. 2021, 22, 2349.
T. Möller, W. Ju, A. Bagger, X. Wang, F. Luo, T. Ngo Thanh, A. S. Varela, J. Rossmeisl, P. Strasser, Energy Environ. Sci. 2019, 12, 640.
D. M. Koshy, A. T. Landers, D. A. Cullen, A. V. Ievlev, H. M. Meyer, C. Hahn, Z. Bao, T. F. Jaramillo, Adv. Energy Mater. 2020, 10, 2001836.
X.-M. Hu, H. H. Hval, E. T. Bjerglund, K. J. Dalgaard, M. R. Madsen, M.-M. Pohl, E. Welter, P. Lamagni, K. B. Buhl, M. Bremholm, M. Beller, S. U. Pedersen, T. Skrydstrup, K. Daasbjerg, ACS Catal. 2018, 8, 6255.
A. S. Varela, M. Kroschel, N. D. Leonard, W. Ju, J. Steinberg, A. Bagger, J. Rossmeisl, P. Strasser, ACS Energy Lett. 2018, 3, 812.
S. Liang, L. Huang, Y. Gao, Q. Wang, B. Liu, Adv. Sci. 2021, 8, 2102886.
P. Su, K. Iwase, S. Nakanishi, K. Hashimoto, K. Kamiya, Small 2016, 12, 6083.
C. F. Wen, F. Mao, Y. Liu, X Y. Zhang, H. Q. Fu, L. R. Zheng, P. F. Liu, H. G. Yang, ACS Catal. 2020, 10, 1086.
S. Liu, H. B. Yang, S-Fu Hung, J. Ding, W. Cai, L. Liu, J. Gao, X. Li, X. Ren, Z. Kuang, Y. Huang, T. Zhang, B. Liu, Angew. Chemie Int. Ed. 2020, 59, 798.
A. Martini, D. Hursán, J. Timoshenko, M. Rüscher, F. Haase, C. Rettenmaier, E. Ortega, A. Etxebarria, B. Roldan Cuenya, J. Am. Chem. Soc. 2023, 31, 17351.
X. Wang, Z. Chen, X. Zhao, T. Yao, W. Chen, R. You, C. Zhao, G. Wu, J. Wang, W. Huang, J. Yang, X. Hong, S. Wei, Y. Wu, Y. Li, Angew. Chem. 2018, 130, 1962.
Y. Pan, R. Lin, Y. Chen, S. Liu, W. Zhu, X. Cao, W. Chen, K. Wu, W.-C. Cheong, Yu Wang, L. Zheng, J. Luo, Y. Lin, Y. Liu, C. Liu, J. Li, Qi Lu, X. Chen, D. Wang, Q. Peng, C. Chen, Y. Li, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 4218.
D. Hursán, A. A. Samu, L. Janovák, K. Artyushkova, T. Asset, P. Atanassov, C. Janáky, Joule 2019, 3, 1719.
D. Wang, X. Li, J. Yang, J. Wang, D. Geng, R. Li, M. Cai, T.-K. Sham, X. Sun, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 3535.
J. Li, P. Prslja, T. Shinagawa, A. J. Martín Fernández, F. Krumeich, K. Artyushkova, P. Atanassov, A. Zitolo, Y. Zhou, R. García-Muelas, N. López, J. Pérez-Ramírez, F. Jaouen, ACS Catal. 2019, 9, 10426.
W. Rong, H. Zou, W. Zang, S. Xi, S. Wei, B. Long, J. Hu, Y. Ji, L. Duan, Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 466.
S. Chen, Y. Li, Z. Bu, F. Yang, J. Luo, Q. An, Z. Zeng, J. Wang, S. Deng, J. Mater. Chem. A 2021, 9, 1705.
C. Xu, X. Zhi, A. Vasileff, D. Wang, Bo Jin, Y. Jiao, Y. Zheng, S.-Z. Qiao, Small Struct. 2021, 2, 2000058.
T. Zhang, S. Verma, S. Kim, T. T. Fister, P. J. A. Kenis, A. A. Gewirth, J. Electroanal. Chem. 2020, 875, 113862.
H. Yang, Yu Wu, G. Li, Q. Lin, Qi Hu, Q. Zhang, J. Liu, C. He, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 12717.
K. Zhao, X. Nie, H. Wang, S. Chen, X. Quan, H. Yu, W. Choi, G. Zhang, B. Kim, J. G. Chen, Nat. Commun. 2020, 11, 2455.
H. Xu, D. Rebollar, H. He, L. Chong, Y. Liu, C. Liu, C.-J. Sun, T. Li, J. V. Muntean, R. E. Winans, Di-J Liu, T. Xu, Nat. Energy 2020, 5, 623.
L. Ma, W. Hu, B. Mei, H. Liu, B. Yuan, J. Zang, T. Chen, L. Zou, Z. Zou, Bo Yang, Yi Yu, J. Ma, Z. Jiang, Ke Wen, H. Yang, ACS Catal. 2020, 10, 4534.
R. Reske, H. Mistry, F. Behafarid, B. Roldan Cuenya, P. Strasser, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6978.
C. E. Creissen, M. Fontecave, Nat. Commun. 2022, 13, 2280.
D. Karapinar, N. T. Huan, N. Ranjbar Sahraie, J. Li, D. Wakerley, N. Touati, S. Zanna, D. Taverna, L. H. Galvão Tizei, A. Zitolo, F. Jaouen, V. Mougel, M. Fontecave, Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 15098.
Z. Weng, Y. Wu, M. Wang, J. Jiang, K. Yang, S. Huo, X.-F. Wang, Q. Ma, G. W. Brudvig, V. S. Batista, Y. Liang, Z. Feng, H. Wang, Nat. Commun. 2018, 9, 415.
J. Timoshenko, B. Roldan Cuenya, Chem. Rev. 2021, 121, 882.
J. Li, A. Zitolo, F. A. Garcés-Pineda, T. Asset, M. Kodali, P. Tang, J. Arbiol, J. R. Galán-Mascarós, P. Atanassov, I. V. Zenyuk, M. T. Sougrati, F. Jaouen, ACS Catal. 2021, 11, 10028.
X. Li, Y. Zeng, C.-W. Tung, Y.-R. Lu, S. Baskaran, S-Fu Hung, S. Wang, C.-Q. Xu, J. Wang, T.-S. Chan, H. M. Chen, J. Jiang, Qi Yu, Y. Huang, J. Li, T. Zhang, B. Liu, ACS Catal. 2021, 11, 7292.
Y. Zeng, J. Zhao, S. Wang, X. Ren, Y. Tan, Y.-R. Lu, S. Xi, J. Wang, F. Jaouen, X. Li, Y. Huang, T. Zhang, B. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 15600.
Y. Deng, J. Zhao, S. Wang, R. Chen, J. Ding, H.-J. Tsai, W.-J. Zeng, S.-Fu Hung, W. Xu, J. Wang, F. Jaouen, X. Li, Y. Huang, B. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 7242.
J. Li, H. Zhang, W. Samarakoon, W. Shan, D. A. Cullen, S. Karakalos, M. Chen, D. Gu, K. L. More, G. Wang, Z. Feng, Z. Wang, G. Wu, Angew. Chem., Int. Ed. 2019, 58, 18971.
J. Cravillon, S. Münzer, S.-J. Lohmeier, A. Feldhoff, K. Huber, M. Wiebcke, Chem. Mater. 2009, 21, 1410.
C. H. Choi, C. Baldizzone, G. Polymeros, E. Pizzutilo, O. Kasian, A. K. Schuppert, N. Ranjbar Sahraie, M.-T. Sougrati, K. J. J. Mayrhofer, F. Jaouen, ACS Catal. 2016, 6, 3136.
M. C. Biesinger, B. P. Payne, A. P. Grosvenor, L. W. M. Lau, A. R. Gerson, R. S. C. Smart, Appl. Surf. Sci. 2011, 257, 2717.
S. Muralidharan, R. G. Hayes, J. Chem. Phys. 1979, 71, 2970.
K. Artyushkova, J. Vac. Sci. Technol. A 2020, 38, 31002.
K. Friedel Ortega, R. Arrigo, B. Frank, R. Schlögl, A. Trunschke, Chem. Mater. 2016, 28, 6826.
S. Ott, F. Du, M. L. Luna, T. A. Dao, S. Selve, B. R. Cuenya, A. Orfanidi, P. Strasser, Appl. Catal. B 2022, 306, 121118.
I. Matanovic, K. Artyushkova, M. B. Strand, M. J. Dzara, S. Pylypenko, P. Atanassov, J. Phys. Chem. C 2016, 120, 29225.
F. Späth, W. Zhao, C. Gleichweit, K. Gotterbarm, U. Bauer, O. Höfert, H.-P. Steinrück, C. Papp, Surf. Sci. 2015, 634, 89.
C. E. Nanayakkara, P. M. Jayaweera, G. Rubasinghege, J. Baltrusaitis, V. H. Grassian, J. Phys. Chem. A 2014, 118, 158.
M. C. Biesinger, L. W. M. Lau, A. R. Gerson, R. S. C. Smart, Appl. Surf. Sci. 2010, 257, 887.
F. Luo, A. Roy, L. Silvioli, D. A. Cullen, A. Zitolo, M. T. Sougrati, I. C. Oguz, T. Mineva, D. Teschner, S. Wagner, Ju Wen, F. Dionigi, U. I. Kramm, J. Rossmeisl, F. Jaouen, P. Strasser, Nat. Mater. 2020, 19, 1215.
NIST X-ray Photoelectron Spectroscopy Database, https://srdata.nist.gov/xps/EngElmSrchQuery, aspx?EType=PE&CSOpt=Retri_ex_dat&Elm=Sn, 2000.
T. N. Huan, N. Ranjbar, G. Rousse, M. Sougrati, A. Zitolo, V. Mougel, F. Jaouen, M. Fontecave, ACS Catal. 2017, 7, 1520.
C. Genovese, M. E. Schuster, E. K. Gibson, D. Gianolio, V. Posligua, R. Grau-Crespo, G. Cibin, P. P. Wells, D. Garai, V. Solokha, S. Krick Calderon, J. J. Velasco-Velez, C. Ampelli, S. Perathoner, G. Held, G. Centi, R. Arrigo, Nat. Commun. 2018, 9, 935.
S. Li, S. Zhao, X. Lu, M. Ceccato, X.-M. Hu, A. Roldan, J. Catalano, M. Liu, T. Skrydstrup, K. Daasbjerg, Angew. Chem., Int. Ed. 2021, 60, 22826.
L. Han, S. Song, M. Liu, S. Yao, Z. Liang, H. Cheng, Z. Ren, W. Liu, R. Lin, G. Qi, X. Liu, Q. Wu, J. Luo, H. L. Xin, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 12563.
J. Timoshenko, A. Kuzmin, Comput. Phys. Commun. 2009, 180, 920.
M. Muñoz, P. Argoul, F. Farges, Am. Miner. 2003, 88, 694.
S. Xiang, P. Huang, J. Li, Y. Liu, N. Marcella, P. K. Routh, G. Li, A. I. Frenkel, Phys. Chem. Chem. Phys. 2022, 24, 5116.
S. V. Myers, A. I. Frenkel, R. M. Crooks, Chem. Mater. 2009, 21, 4824.
A. Halder, C. Lenardi, J. Timoshenko, A. Mravak, B. Yang, L. K. Kolipaka, C. Piazzoni, S. Seifert, V. Bonacic-Koutecký, A. I. Frenkel, P. Milani, S. Vajda, ACS Catal. 2021, 11, 6210.
W. H. Cassinelli, L. Martins, A. R. Passos, S. H. Pulcinelli, C. V. Santilli, A. Rochet, V. Briois, Catal. Today 2014, 229, 114.
C. Li, W. Ju, S. Vijay, J. Timoshenko, K. Mou, D. A. Cullen, J. Yang, X. Wang, P. Pachfule, S. Brückner, H. S. Jeon, F. T. Haase, S.-C. Tsang, C. Rettenmaier, K. Chan, B. R. Cuenya, A. Thomas, P. Strasser, Angew. Chem. 2022, 134, 202114707.
J. Zhang, T. H. My Pham, Z. Gao, M. Li, Y. Ko, L. Lombardo, W. Zhao, W. Luo, A. Züttel, ACS Catal. 2023, 13, 9326.
E. Boutin, A. Salamé, M. Robert, Nat. Commun. 2022, 13, 4190.
Y. Nishihata, J. Mizuki, T. Akao, H. Tanaka, M. Uenishi, M. Kimura, T. Okamoto, N. Hamada, Nature 2002, 418, 164.
K. Kousi, C. Tang, I. S. Metcalfe, D. Neagu, Small 2021, 17, 2006479.
S. Shah, J. Hong, L. Cruz, S. Wasantwisut, S. R. Bare, K. L. Gilliard-Abdulaziz, ACS Catal. 2023, 13, 3990.
Y. Zhao, J. Liang, C. Wang, J. Ma, G. G. Wallace, Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1702524.
Y.-W. Choi, F. Scholten, I. Sinev, B. Roldan Cuenya, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5261.
A. Mehmood, M. Gong, F. Jaouen, A. Roy, A. Zitolo, A. Khan, M.-T. Sougrati, M. Primbs, A. M. Bonastre, D. Fongalland, G. Drazic, P. Strasser, A. Kucernak, Nat. Catal. 2022, 5, 311.
B. Ravel, M. Newville, J. Sybchrotron Radiat. 2005, 12, 537.