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 嵌入式系统 计算机科学 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 [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.
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
JAJ完成签到 ,获得积分10
1秒前
所所应助小郑采纳,获得10
2秒前
独特冰安发布了新的文献求助10
2秒前
liyuxuan发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
戴佳伟彩笔完成签到,获得积分10
3秒前
劉浏琉完成签到,获得积分10
5秒前
领导范儿应助勤恳紫霜采纳,获得10
5秒前
Luu完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
灵魂发布了新的文献求助10
9秒前
高挑的若剑完成签到,获得积分10
10秒前
mt13完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
yar应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
yar应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
ll应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
ll应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
byebyettt完成签到 ,获得积分10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
情怀应助wukang采纳,获得10
15秒前
科目三应助lei029采纳,获得10
17秒前
旧辞完成签到,获得积分10
18秒前
冰凉完成签到,获得积分10
20秒前
木子完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
25秒前
悠悠我心完成签到,获得积分20
25秒前
wukang给wukang的求助进行了留言
26秒前
大个应助风中无血采纳,获得10
29秒前
人生如梦应助追寻天亦采纳,获得10
29秒前
32秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3975378
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3519775
关于积分的说明 11199621
捐赠科研通 3256067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798124
邀请新用户注册赠送积分活动 877386
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806305