High-Throughput Screening of Synergistic Transition Metal Dual-Atom Catalysts for Efficient Nitrogen Fixation

催化作用 过渡金属 选择性 固氮 法拉第效率 限制 氮气 氨生产 材料科学 金属 化学 组合化学 氧化还原 纳米技术 Atom(片上系统) 无机化学 物理化学 电化学 计算机科学 有机化学 嵌入式系统 电极 工程类 机械工程
作者
Xingshuai Lv,Wei Wei,Baibiao Huang,Ying Dai,Thomas Frauenheim
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:21 (4): 1871-1878 被引量:272
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.0c05080
摘要

Great enthusiasm in single-atom catalysts (SACs) for the nitrogen reduction reaction (NRR) has been aroused by the discovery of metal–Nx as a promising catalytic center. However, the poor activity and low selectivity of available SACs are far away from the industrial requirement. Through the first-principles high-throughput screening, we find that Fe–Fe distributed on graphite carbon nitride (Fe2/g-CN) can manipulate the binding strength of the target reaction species (compromises the ability to adsorb N2H and NH2), therefore achieving the best NRR performance among 23 transition metal (TM) centers. Our results show that Fe2/g-CN achieves a high theoretical Faradaic efficiency of 100% and, impressively, the lowest limiting potential of −0.13 V. Particularly, multiple-level descriptors shed light on the origin of NRR activity, achieving a fast prescreening among various candidates. Our predictions not only accelerate discovery of catalysts for ammonia synthesis but also contribute to further elucidate the structure–performance correlations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cn完成签到 ,获得积分10
3秒前
peiter完成签到 ,获得积分10
4秒前
呆萌鱼完成签到,获得积分10
4秒前
fusheng完成签到 ,获得积分10
7秒前
霹雳Young完成签到 ,获得积分10
7秒前
今天也要好好学习完成签到,获得积分10
7秒前
懵懂的梦秋完成签到,获得积分10
9秒前
优雅醉山完成签到 ,获得积分10
10秒前
imbecile完成签到 ,获得积分10
13秒前
依依完成签到,获得积分20
13秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
14秒前
浮生完成签到 ,获得积分10
14秒前
Ida完成签到 ,获得积分10
17秒前
天天快乐应助依依采纳,获得10
17秒前
azure完成签到,获得积分10
17秒前
陈老太完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
jfuU完成签到,获得积分10
19秒前
宇宙飞船2436完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
23秒前
24秒前
夜雨诗意完成签到,获得积分10
24秒前
苗苗043完成签到,获得积分10
25秒前
小蜗牛发布了新的文献求助10
26秒前
cmt完成签到,获得积分10
26秒前
g7001完成签到,获得积分10
28秒前
而当下的完成签到,获得积分10
29秒前
peipei完成签到,获得积分10
29秒前
cmt发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
flymove完成签到,获得积分10
30秒前
xiaoxiaoxingqiu完成签到 ,获得积分10
31秒前
褚洙完成签到,获得积分10
32秒前
感性的神级完成签到,获得积分10
33秒前
Wally完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
赘婿应助云帆采纳,获得10
35秒前
alixy完成签到,获得积分10
35秒前
xcwy完成签到,获得积分10
37秒前
高分求助中
Evolution 10000
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158672
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809835
关于积分的说明 7883903
捐赠科研通 2468542
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314355
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630601
版权声明 602012