Orbital Dependence in Single-Atom Electrocatalytic Reactions

化学 Atom(片上系统) 材料科学 并行计算 计算机科学
作者
Yanan Wang,Yingzong Liang,Tao Bo,Sheng Meng,Miao Liu
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:13 (25): 5969-5976 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.2c01381
摘要

Transition metal single-atom catalysts supported on N-doped graphene (TM–N–C) could serve as an ideal model for studying orbital dependence in electrocatalytic reactions because the atom on the catalytic active site has discrete single-atom-like orbitals. In this work, the catalytic efficiency of Fe–N–C for the oxygen evolution reaction (OER) under a small structural perturbation has been comprehensively investigated with density functional theory calculations. The results suggest that the subtle local environment of a single atom can significantly modulate the catalytic reactivity. Further analysis demonstrates that the energy level of the TM dz2 orbital center, rather than the d-band center, is responsible for the OER catalytic efficiency as the dz2 orbital participates mainly in the reactions. Essentially, the d-band theory can be extended to the sub-d orbital level, and a small perturbation of the crystal field, induced by lattice strain or z-direction displacement of the TM atom, can prominently change the sub-d orbital associated with the reaction and in turn affect the catalytic activity.

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
fxsg发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
Lucas应助王明磊采纳,获得10
3秒前
东方元语发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
Th完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
阳光的嫣发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
风月难安发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
靖宇完成签到,获得积分10
6秒前
草木完成签到,获得积分20
6秒前
哼哼发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
王珊完成签到,获得积分10
7秒前
思源应助花生采纳,获得10
7秒前
www发布了新的文献求助10
7秒前
Lucas应助小肥采纳,获得10
7秒前
夜凯发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
Oliver完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
行者橙子发布了新的文献求助10
9秒前
Return发布了新的文献求助10
9秒前
斯文绿凝完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
科目三应助nuanfengf采纳,获得10
10秒前
翻羽发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
林美芳发布了新的文献求助10
10秒前
哭泣火车发布了新的文献求助10
11秒前
菜菜果冻完成签到,获得积分10
11秒前
FashionBoy应助yy采纳,获得10
12秒前
时光完成签到,获得积分20
12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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
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 5649603
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4778715
关于积分的说明 15049374
捐赠科研通 4808630
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2571661
邀请新用户注册赠送积分活动 1528083
关于科研通互助平台的介绍 1486851