CO<sub>2</sub> Reduction Catalysts on Gold Electrode Surfaces Influenced by Large Electric Fields
作者:Melissa L. Clark、Aimin Ge、Pablo E. Videla、Benjamin Rudshteyn、Christopher J. Miller、Jia Song、Victor S. Batista、Tianquan Lian、Clifford P. Kubiak
DOI:10.1021/jacs.8b09852
日期:2018.12.19
Attaching molecular catalysts to metal and semiconductor electrodes is a promising approach to developing new catalytic electrodes with combined advantages of molecular and heterogeneous catalysts. However, the effect of the interfacial electric field on the stability, activity, and selectivity of the catalysts is often poorly understood due to the complexity of interfaces. In this work, we examine
将分子催化剂连接到金属和半导体电极上是开发具有分子和多相催化剂优点的新型催化电极的一种很有前景的方法。然而,由于界面的复杂性,界面电场对催化剂稳定性、活性和选择性的影响往往知之甚少。在这项工作中,我们研究了包括 Re(S-2,2'-联吡啶)(CO)3Cl 和 Mn(S-2,2'-联吡啶)(CO) 在内的 CO2 还原催化剂结合位点的界面场强度。 )3Br 固定在 Au 电极上。通过和频发生光谱 (SFG) 探测振动光谱,显示出羰基拉伸模式的明显的电位相关频移。基于密度泛函理论的 SFG 光谱和斯塔克调谐率的计算允许直接解释结合到表面的催化剂的配置和界面电场的影响。我们发现负载在 Au 电极上的电催化剂相对于表面法线具有大约 65-75° 的倾斜角,其中一个羰基配体与表面直接接触。通过对对称 CO 拉伸模式的实验频移和理论斯塔克调谐率的分析,确定了 108-109 V/m 的大界面电场。这些大电场因此显着影响