亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Beyond the thermodynamic volcano picture in the nitrogen reduction reaction over transition-metal oxides: Implications for materials screening

催化作用 化学 密度泛函理论 过渡金属 氨生产 过电位 过渡状态 半反应 无机化学 计算化学 化学物理 热力学 物理化学 有机化学 电化学 电极 物理
作者
Kai S. Exner
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [China Science Publishing & Media Ltd.]
卷期号:43 (11): 2871-2880 被引量:17
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(21)64025-1
摘要

Electrocatalytic production of ammonia from dinitrogen is considered as a sustainable alternative to the energy-demanding and pollutive Haber-Bosch process. A promising class of materials for selective nitrogen reduction (NRR) corresponds to transition-metal oxides given that these electrodes do not show a high activity toward the competing hydrogen evolution reaction. So far, density functional theory calculations have been used to comprehend trends in a class of materials by using the concept of scaling relations and volcano plots. This thermodynamic theory pinpoints that either the formation of the *NNH adsorbate or the formation of ammonia are reconciled with the potential-determining reaction steps. Thus, the development of NRR catalyst has largely focused on the optimization of these two elementary processes. In the present contribution, overpotential and kinetic effects are factored into the volcano plot for the NRR over transition-metal oxides by making use of the recently introduced activity descriptor Gmax(η). It is illustrated that the thermodynamic volcano picture is too simplistic as the limiting reaction step may alter close to the volcano apex: there, particularly surface reactions may govern the reaction rate. In addition, it is demonstrated how to include the formation of hydrazine as a competing side reaction into the volcano plot, which is of importance for weak binding *NNH catalysts where the formation of hydrazine may compete with the formation of ammonia. Given that the outlined methodology in this manuscript is universal and not restricted to the class of transition-metal oxides, the presented kinetic volcano picture may contribute to the development of NRR catalysts for nitrogen fixation.

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
科2研7通发布了新的文献求助10
3秒前
6秒前
ding应助背后的枕头采纳,获得10
8秒前
11秒前
Ecokarster完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
山野完成签到 ,获得积分10
19秒前
22秒前
31秒前
34秒前
39秒前
张哈哈发布了新的文献求助10
39秒前
46秒前
53秒前
开心青柏完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
1分钟前
冷静新烟完成签到,获得积分10
1分钟前
yanyue发布了新的文献求助10
1分钟前
专注玩手机的可乐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Lolo发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI2S应助yanyue采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
莫大完成签到 ,获得积分10
1分钟前
coinc发布了新的文献求助10
1分钟前
Jr L发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Qinghen完成签到,获得积分10
1分钟前
Qinghen发布了新的文献求助10
1分钟前
Criminology34应助懒羊羊采纳,获得80
1分钟前
张哈哈完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Lolo发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
光合作用完成签到,获得积分10
1分钟前
务实书包完成签到,获得积分10
2分钟前
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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 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 5595661
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4680904
关于积分的说明 14818037
捐赠科研通 4651473
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2535551
邀请新用户注册赠送积分活动 1503527
关于科研通互助平台的介绍 1469754