Computational identification of B substitutional doped C9N4 monolayer for electrocatalytic N2

过电位 单层 兴奋剂 石墨氮化碳 材料科学 催化作用 化学 电化学 物理化学 纳米技术 有机化学 电极 光电子学 光催化
作者
Jiajun Wang,Mengyao Shi,Guolin Yi,Jie Meng,Qunxiang Li
出处
期刊:Molecular Catalysis [Elsevier]
卷期号:511: 111726-111726 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.mcat.2021.111726
摘要

Abstract Developing high-performance electrocatalysts with low overpotential and high selectivity for nitrogen reduction reaction (NRR) is vital to the sustainable production of ammonia (NH 3 ) at mild conditions. Recently, various B interstitial doped porous graphitic carbon nitride have been identified as efficient electrocatalysts for NRR, while the B substitutional doping has been rarely explored. In this work, three B doped C 9 N 4 monolayers have been designed (B C , B N , and B i n t ), and their efficiencies toward NRR are evaluated by performing comprehensive first-principles calculations. Our results clearly reveal that N 2 can be sufficiently activated on the B N and B i n t monolayers due to the ”acceptance-donation” interaction, and prefers to be reduced to NH 3 via the alternating mechanism. Particularly, B N monolayer shows superior catalytic activity with a rather low overpotential of 0.12 V comparing to B i n t monolayer (0.56 V). Moreover, we find that this proposed B N monolayer has not only great thermal and dynamic stabilities but also excellent suppression effect on the competitive hydrogen evolution reaction. These theoretical findings suggest that B substitutional doping strategy might be another direction for the design of high-performance B-based NRR eletrocatalysts.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
Autaro发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
peir完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
诸葛藏藏完成签到,获得积分10
2秒前
l乐乐发布了新的文献求助10
2秒前
Yin完成签到,获得积分10
3秒前
哭泣灵凡完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
大模型应助秋子david采纳,获得50
3秒前
yee完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
Luckyseven发布了新的文献求助10
4秒前
Heria完成签到,获得积分20
4秒前
于嗯发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
谨慎元蝶完成签到,获得积分10
4秒前
天涯发布了新的文献求助10
4秒前
朗朗书生发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Haoyun完成签到,获得积分10
5秒前
小懒发布了新的文献求助10
6秒前
小羊发布了新的文献求助10
6秒前
xyxsmile完成签到,获得积分10
6秒前
Echogaogao完成签到,获得积分10
6秒前
花椒完成签到,获得积分10
6秒前
JamesPei应助YML采纳,获得10
6秒前
LeBron发布了新的文献求助10
7秒前
星星的梦完成签到,获得积分10
7秒前
Heria发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
bailay完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
Luckyseven发布了新的文献求助10
9秒前
羊羊羊发布了新的文献求助10
9秒前
ggggg完成签到,获得积分10
9秒前
9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
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6052583
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7867865
关于积分的说明 16275318
捐赠科研通 5198100
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2781296
邀请新用户注册赠送积分活动 1764196
关于科研通互助平台的介绍 1645986