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:340
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
123完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
cccs发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Rason完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
悲伤菇发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
addd发布了新的文献求助10
4秒前
等待小天鹅完成签到 ,获得积分10
4秒前
搜集达人应助口袋小镇采纳,获得10
4秒前
木子发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
GGZ发布了新的文献求助10
5秒前
zjq发布了新的文献求助10
5秒前
Mrzhao完成签到,获得积分10
6秒前
哈密瓜牛奶完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
李爱国应助bhhyyy采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
火力全开完成签到,获得积分10
8秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
8秒前
cccs完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
addd完成签到,获得积分10
9秒前
水牛完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
爆米花应助LP829采纳,获得10
10秒前
翻似烂柯人完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
在水一方应助Avvei采纳,获得10
10秒前
彭于晏应助杨波采纳,获得50
11秒前
youbei发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 680
Linear and Nonlinear Functional Analysis with Applications, Second Edition 388
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5577090
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4662349
关于积分的说明 14741219
捐赠科研通 4602974
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2526066
邀请新用户注册赠送积分活动 1495974
关于科研通互助平台的介绍 1465478