Graphene-supported MB36 clusters (M=Fe, Co, Ni) as a single-atom electrocatalyst for the oxygen reduction reaction: A DFT study

电催化剂 石墨烯 离解(化学) 催化作用 星团(航天器) 密度泛函理论 化学 从头算 吸附 从头算量子化学方法 空位缺陷 Atom(片上系统) 化学物理 材料科学 纳米技术 物理化学 结晶学 计算化学 电化学 分子 电极 有机化学 嵌入式系统 生物化学 程序设计语言 计算机科学
作者
José Solar‐Encinas,Alejandro Vásquez‐Espinal,Osvaldo Yañéz,William Tiznado,Walter Orellana
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier]
卷期号:468: 143165-143165 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2023.143165
摘要

This study delves into the potential of MB36 clusters (where M = Fe, Co, Ni) supported on graphene as effective single-atom catalysts (SACs). Our research is methodically segmented into several stages, each designed to validate the feasibility of the proposed material. We begin by investigating the potential energy surface of MB36 clusters. Our findings reveal a preference for metallic atoms to position themselves above the central hexagonal vacancy of the B36 cluster. This factor significantly contributes to the stabilization of the resultant MB36 system. Subsequently, we employ ab-initio molecular dynamic simulations to affirm the stability of the graphene-supported MB36 clusters. In the final stage, we evaluate the system's catalytic capability for the oxygen reduction reaction (ORR) by calculating the dissociation energy of O2 and OOH post their adsorption on the M atom of the graphene-supported MB36 cluster. These simulations suggest that FeB36 could maintain stability at room temperature, exhibiting activation energies for O2 and OOH dissociation lower than those previously reported on Fe/N/C-type SACs, approaching those found on the Pt(111) surface, the most efficient ORR electrocatalyst. This computational study suggests that graphene-supported FeB36 clusters could emerge as a promising candidate for SACs.
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
kuailexianchi完成签到,获得积分10
1秒前
青山完成签到,获得积分10
2秒前
杜青发布了新的文献求助10
4秒前
张敏发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
乐乐应助麦浪采纳,获得10
5秒前
困困酱完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助灰灰采纳,获得10
6秒前
小溪完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
木子发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
jsdiohfsiodhg发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
YKX发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
脑洞疼应助GG爆采纳,获得10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
Albert完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
艺阳发布了新的文献求助10
16秒前
阳佟之槐发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
丰富擎汉完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
莫琳完成签到 ,获得积分10
17秒前
张敏完成签到,获得积分10
18秒前
海盐芝士完成签到,获得积分10
18秒前
彭于晏应助落尽海采纳,获得10
18秒前
兰亭序发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
aixiaoming0503完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
刘阿呆发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
斯文败类应助Jimmy Ko采纳,获得10
24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
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1021
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5474351
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4576143
关于积分的说明 14356693
捐赠科研通 4504017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2467913
邀请新用户注册赠送积分活动 1455644
关于科研通互助平台的介绍 1429632