The rational co-doping strategy of transition metal and non-metal atoms on g-CN for highly efficient hydrogen evolution by DFT and machine learning

兴奋剂 过渡金属 金属 材料科学 合理设计 化学物理 物理化学 化学 纳米技术 催化作用 冶金 有机化学 光电子学
作者
Yang Yu,Xin Zhao,Tianyun Liu,Yue‐Fei Zhang,Yuanjun Hu,Xuefei Liu,Gang Wang,Degui Wang,Jinshun Bi,Zijiang Luo,Wentao Wang,Shenbo Yang,Wenjun Xiao
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:56: 949-958 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.12.229
摘要

As a clean energy source, hydrogen has attracted high interest in developing efficient hydrogen evolution reaction (HER) catalysts due to its sustainable and renewable characteristics. In this work, we have systematically investigated the HER activity of the g-CN two-dimensional materials. The catalytic activity in HER is enhanced by doping non-metallic atoms (C, N, B, Si) and transition metal atoms (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) in the vacancies of g-CN. Based on the first principle calculation, we screened 40 structures and found that the ΔGH* of Sc@C3–CN, V@C3–CN, Mn@C3–CN, Sc@N3–CN, and Ti@Si3–CN was close to zero. Among them, Ti@Si3–CN has the lowest Gibbs free energy change (−0.01 eV) and has excellent HER performance. In addition, we explored HER activity's origin by using machine learning (ML) algorithms. The results show that the atomic relative distance in the TM@X3-CN structure significantly affects the catalytic activity.
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
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
大方荟完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
上官若男应助单纯的寄云采纳,获得10
1秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
yookia应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
嗯呢应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
宋小威发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
红豆发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
清颜发布了新的文献求助20
6秒前
Sirius完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
单纯芮发布了新的文献求助10
7秒前
Shaw发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
搜集达人应助12采纳,获得10
8秒前
时秋发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
华宝出击完成签到,获得积分10
9秒前
糕糕完成签到,获得积分10
10秒前
LiangRen发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
xiangxl完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
css发布了新的文献求助10
12秒前
韩雨菲完成签到,获得积分10
13秒前
时秋完成签到,获得积分10
13秒前
李牛牛完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3956215
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3502433
关于积分的说明 11107557
捐赠科研通 3233009
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1787120
邀请新用户注册赠送积分活动 870498
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802032