Coordination engineering regulating metal single-atom anchored on n-doped carbon as a bifunctional catalyst for H2O2 production via dual channels

双功能 催化作用 化学 过氧化氢 电化学 双功能催化剂 碳纤维 金属 纳米技术 组合化学 无机化学 化学工程 材料科学 电极 物理化学 有机化学 复合材料 工程类 复合数
作者
Chongchong Liu,Haili Tong,Peifang Wang,Peilin Huang,Ziqiang Yang,Rong Huang,Gang Zhou
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:476: 146573-146573 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.146573
摘要

Electrochemical synthesis of hydrogen peroxide (H2O2) via two-electron oxygen reduction reaction (2e- ORR) or two-electron water oxidation reaction (2e- WOR), parades great prospects in substituting traditional anthraquinone process. However, the low efficiency and selectivity hinders its practical utilization. Exploration of a bifunctional catalyst capable of simultaneously driving the 2e- WOR and 2e- ORR is crucial for thoroughly improving H2O2 conversion efficiency. Herein, by means of first principles calculation, the 2e- ORR and 2e- WOR activities of metal-nitrogen doped carbon (M−NC, M = Mn, Fe, Co, Ni, Ru, In, and Pt) are investigated. Combining the pyrrole nitrogen coordination regulation, the best sample (RuN(Po)4) is screened from forty single atom configurations, which exhibits ultra-low overpotentials (0.02 V/0.04 V) and excellent inhibition on 4e- ORR/WOR side reactions. In-depth study further verifies its low reaction energy barrier and high thermodynamic stability for H2O2 synthesis in two pathways. Our work is expected to provide useful understanding for designing highly-efficient bifunctional catalysts for H2O2 production.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
我有柳叶刀完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
小黄瓜896发布了新的文献求助10
1秒前
酷酷的皮皮虾完成签到,获得积分10
2秒前
lily发布了新的文献求助10
2秒前
上官若男应助别当真采纳,获得10
2秒前
NexusExplorer应助安详的觅风采纳,获得10
3秒前
咸鱼想翻身完成签到,获得积分10
4秒前
lhy完成签到,获得积分10
6秒前
dxtmm发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
NexusExplorer应助芮123采纳,获得10
7秒前
勤奋的猪完成签到,获得积分10
7秒前
fddd完成签到 ,获得积分10
8秒前
温婉的映萱完成签到,获得积分10
8秒前
Ivan发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
脑洞疼应助贰陆采纳,获得10
10秒前
zho发布了新的文献求助10
10秒前
555发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
英俊的铭应助ltj20017采纳,获得10
15秒前
哎科研完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
脑洞疼应助Kailee采纳,获得10
17秒前
19秒前
小黄瓜896完成签到,获得积分10
20秒前
yang1993发布了新的文献求助10
21秒前
lixy完成签到,获得积分10
22秒前
潇湘完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
25秒前
小兔子乖乖完成签到,获得积分10
26秒前
完美世界应助芜湖采纳,获得10
27秒前
大模型应助Solar energy采纳,获得10
27秒前
十八完成签到 ,获得积分10
27秒前
小蘑菇应助谢志超采纳,获得10
29秒前
Ivan发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
儒雅的斑马完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Queer Politics in Times of New Authoritarianisms: Popular Culture in South Asia 500
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
Retention of title in secured transactions law from a creditor's perspective: A comparative analysis of selected (non-)functional approaches 500
"Sixth plenary session of the Eighth Central Committee of the Communist Party of China" 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3057507
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2713919
关于积分的说明 7438319
捐赠科研通 2359130
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1249728
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 607254
版权声明 596328