Breaking adsorption-energy scaling limitations of electrocatalytic nitrate reduction on intermetallic CuPd nanocubes by machine-learned insights

金属间化合物 材料科学 缩放比例 氨生产 催化作用 吸附 化学物理 纳米技术 化学 物理化学 合金 复合材料 数学 有机化学 几何学
作者
Qiang Gao,Hemanth Somarajan Pillai,Yang Huang,Shikai Liu,Qingmin Mu,Xue Han,Zihao Yan,Hua Zhou,Qian He,Hongliang Xin,Huiyuan Zhu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1): 2338-2338 被引量:391
标识
DOI:10.1038/s41467-022-29926-w
摘要

Abstract The electrochemical nitrate reduction reaction (NO 3 RR) to ammonia is an essential step toward restoring the globally disrupted nitrogen cycle. In search of highly efficient electrocatalysts, tailoring catalytic sites with ligand and strain effects in random alloys is a common approach but remains limited due to the ubiquitous energy-scaling relations. With interpretable machine learning, we unravel a mechanism of breaking adsorption-energy scaling relations through the site-specific Pauli repulsion interactions of the metal d -states with adsorbate frontier orbitals. The non-scaling behavior can be realized on (100)-type sites of ordered B2 intermetallics, in which the orbital overlap between the hollow *N and subsurface metal atoms is significant while the bridge-bidentate *NO 3 is not directly affected. Among those intermetallics predicted, we synthesize monodisperse ordered B2 CuPd nanocubes that demonstrate high performance for NO 3 RR to ammonia with a Faradaic efficiency of 92.5% at −0.5 V RHE and a yield rate of 6.25 mol h −1 g −1 at −0.6 V RHE . This study provides machine-learned design rules besides the d -band center metrics, paving the path toward data-driven discovery of catalytic materials beyond linear scaling limitations.
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
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
Wind完成签到,获得积分0
1秒前
丹丹发布了新的文献求助10
1秒前
jhlllllll发布了新的文献求助10
1秒前
大模型应助Lzx采纳,获得10
2秒前
2秒前
张凯发布了新的文献求助10
2秒前
鲤鱼大神发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
喽喽发布了新的文献求助10
4秒前
ii完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
顾矜应助于富强采纳,获得10
5秒前
潇洒的惋清应助慧瘦五斤采纳,获得10
5秒前
7秒前
7秒前
小海螺发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
ii发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
小6完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
Lm完成签到,获得积分10
9秒前
甜橙发布了新的文献求助20
9秒前
111111发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
柒辞发布了新的文献求助10
11秒前
小张z发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
无花果应助零一秒采纳,获得10
13秒前
Lzx发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
qiqi完成签到,获得积分10
14秒前
过时的沛凝完成签到,获得积分20
15秒前
cookies12发布了新的文献求助10
15秒前
dakjdia完成签到,获得积分10
15秒前
逍遥游发布了新的文献求助10
16秒前
16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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7366638
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8974767
关于积分的说明 19079655
捐赠科研通 7010606
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224190
关于科研通互助平台的介绍 2387826
邀请新用户注册赠送积分活动 2204928