Effect of local coordination on catalytic activities and selectivities of Fe-based catalysts for N2 reduction

石墨烯 催化作用 空位缺陷 密度泛函理论 选择性 星团(航天器) 电化学 电子转移 Atom(片上系统) 化学 过渡金属 吸附 氧化还原 氮气 无机化学 化学物理 材料科学 纳米技术 光化学 计算化学 物理化学 结晶学 电极 有机化学 计算机科学 嵌入式系统 程序设计语言
作者
Xiaohui Zhang,Tianyi Wang,Congyun Zhang,Yihui Zou,Jun Ren,Pengcheng Cai,Chenghua Sun,Dongjiang Yang
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:24 (23): 14517-14524 被引量:3
标识
DOI:10.1039/d1cp05140g
摘要

Electrochemical reduction of nitrogen is considered a promising route for achieving green and sustainable ammonia synthesis under ambient conditions. A transition metal atom loaded on N-doped graphene is commonly used in the nitrogen reduction reaction (NRR), but the effect of the graphene's coordination environment on electron transfer has rarely been studied. Herein, the NRR performance of Fe1/2/3 clusters, anchored on single-vacancy and N-doped graphene, is investigated systematically via density functional theory (DFT). The calculation results show that the Fe2 cluster supported by two N atom-modified single-vacancy graphene displays the highest catalytic performance of NRR with the lowest energy barrier of 0.62 eV among the 12 candidates, and exhibits efficient selectivity. It has superior performance because of the highly asymmetrical distribution of electrons on graphene, the large positive charge of the Fe2, and the strong adsorption of *NNH. This study provides a new strategy to improve the NRR performance by regulating the Fe1/2/3 clusters coordination environment.

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
上官发布了新的文献求助10
1秒前
heath完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
上官发布了新的文献求助10
1秒前
上官发布了新的文献求助10
1秒前
上官发布了新的文献求助10
1秒前
上官发布了新的文献求助10
2秒前
bluesku完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Jhy369发布了新的文献求助20
2秒前
上官发布了新的文献求助10
2秒前
阿治发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
weining发布了新的文献求助10
3秒前
南音发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Bailan完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
stone完成签到,获得积分10
4秒前
AD应助幽默的慕青采纳,获得10
4秒前
CipherSage应助幽默的慕青采纳,获得10
4秒前
Thinkol发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
汉堡包应助zfd采纳,获得10
5秒前
Haiyang完成签到,获得积分10
5秒前
lian发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
李爱国应助糊涂的天晴采纳,获得10
7秒前
7秒前
洁净丹云完成签到,获得积分10
7秒前
AD应助Y12采纳,获得10
7秒前
羊超月完成签到,获得积分10
7秒前
传奇3应助kyouu采纳,获得10
8秒前
精明晓刚发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
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
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
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 720
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 5587509
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4670670
关于积分的说明 14783758
捐赠科研通 4623041
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2531297
邀请新用户注册赠送积分活动 1499973
关于科研通互助平台的介绍 1468080