The Synergistic Effect between Metal and Sulfur Vacancy to Boost CO2 Reduction Efficiency: A Study on Descriptor Transferability and Activity Prediction

空位缺陷 氧化还原 催化作用 硫黄 价(化学) 金属 化学 电负性 限制 化学物理 材料科学 无机化学 结晶学 冶金 有机化学 工程类 机械工程 生物化学
作者
Qin Zhu,Yating Gu,Xinzhu Wang,Yuming Gu,Jing Ma
出处
期刊:JACS Au [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacsau.3c00558
摘要

Both metal center active sites and vacancies can influence the catalytic activity of a catalyst. A quantitative model to describe the synergistic effect between the metal centers and vacancies is highly desired. Herein, we proposed a machine learning model to evaluate the synergistic index, PSyn, which is learned from the possible pathways for CH4 production from CO2 reduction reaction (CO2RR) on 26 metal-anchored MoS2 with and without sulfur vacancy. The data set consists of 1556 intermediate structures on metal-anchored MoS2, which are used for training. The 2028 structures from the literature, comprising both single active site and dual active sites, are used for external test. The XGBoost model with 3 features, including electronegativity, d-shell valence electrons of metal, and the distance between metal and vacancy, exhibited satisfactory prediction accuracy on limiting potential. Fe@Sv-MoS2 and Os@MoS2 are predicted to be promising CO2RR catalysts with high stability, low limiting potential, and high selectivity against hydrogen evolution reactions (HER). Based on some easily accessible descriptors, transferability can be achieved for both porous materials and 2D materials in predicting the energy change in the CO2RR and nitrogen reduction reaction (NRR). Such a predictive model can also be applied to predict the synergistic effect of the CO2RR in other oxygen and tungsten vacancy systems.

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
小蘑菇应助晴天采纳,获得10
1秒前
2秒前
wadaw关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
2秒前
善学以致用应助乌力吉采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
懒兔包发布了新的文献求助10
4秒前
海岸发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
lianliyou发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.1应助SSY采纳,获得10
5秒前
xxx发布了新的文献求助10
5秒前
华仔应助LIZ采纳,获得10
5秒前
6秒前
斯文雅旋发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
乌力吉完成签到,获得积分10
6秒前
Z小姐发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
英吉利25发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
cxxwins完成签到 ,获得积分10
9秒前
han发布了新的文献求助10
9秒前
梦中作乐关注了科研通微信公众号
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
xziyou发布了新的文献求助10
11秒前
诸葛亮发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Jayson发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
良辰发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
wadaw发布了新的文献求助10
13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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
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 5777833
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5635925
关于积分的说明 15446909
捐赠科研通 4909743
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2641858
邀请新用户注册赠送积分活动 1589781
关于科研通互助平台的介绍 1544290