Single Molybdenum Atom Anchored on N-Doped Carbon as a Promising Electrocatalyst for Nitrogen Reduction into Ammonia at Ambient Conditions

过电位 催化作用 电催化剂 Atom(片上系统) 无机化学 氮气 材料科学 化学 氨生产 碳纤维 电化学 物理化学 电极 有机化学 嵌入式系统 复合材料 计算机科学 复合数
作者
Chongyi Ling,Xiaowan Bai,Yixin Ouyang,Aijun Du,Jinlan Wang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:122 (29): 16842-16847 被引量:250
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.8b05257
摘要

Ammonia (NH3) is one of the most important industrial chemicals owing to its wide applications in various fields. However, the synthesis of NH3 at ambient conditions remains a coveted goal for chemists. In this work, we study the potential of the newly synthesized single-atom catalysts, i.e., single metal atoms (Cu, Pd, Pt, and Mo) supported on N-doped carbon for N2 reduction reaction (NRR) by employing first-principles calculations. It is found that Mo1-N1C2 can catalyze NRR through the enzymatic mechanism with an ultralow overpotential of 0.24 V. Most importantly, the removal of the produced NH3 is rapid with a free-energy uphill of only 0.47 eV for the Mo1-N1C2 catalyst, which is much lower than that for ever-reported catalysts with low overpotentials and endows Mo1-N1C2 with excellent durability. The coordination effect on activity is further evaluated, showing that the experimentally realized active site, single Mo atom coordinated by one N atom and two C atoms (Mo-N1C2), possesses the highest catalytic performance. Our study offers new opportunities for advancing electrochemical conversion of N2 into NH3 at ambient conditions.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
乐乐应助gaogao采纳,获得10
刚刚
wanci应助sypbrooks采纳,获得10
刚刚
Liuuu发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Lllll发布了新的文献求助10
1秒前
北极光发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
cjh关闭了cjh文献求助
3秒前
3秒前
务实曼香完成签到 ,获得积分20
4秒前
4秒前
彭于彦祖应助Pluto采纳,获得20
5秒前
5秒前
饭团0814完成签到,获得积分10
5秒前
wanganjing完成签到,获得积分20
5秒前
坚强亦丝应助z泽泽采纳,获得10
6秒前
彭于晏应助z泽泽采纳,获得10
6秒前
jagger发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
wmx发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
在水一方应助顾君如采纳,获得10
6秒前
小二郎应助苗条曲奇采纳,获得10
7秒前
7秒前
Liuuu完成签到,获得积分10
8秒前
迷ni发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
852应助乙二胺四乙酸采纳,获得10
8秒前
8秒前
wanci应助ZMH采纳,获得30
8秒前
9秒前
脑洞疼应助Lllll采纳,获得10
9秒前
跳跃的夜天完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
RoyChen发布了新的文献求助10
11秒前
orixero应助leihai采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
Ava应助科隆龙采纳,获得10
11秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 500
Plate Tectonics 500
Igneous rocks and processes: a practical guide(第二版) 500
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 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 遗传学 化学工程 基因 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3411041
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3014509
关于积分的说明 8864142
捐赠科研通 2701959
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1481413
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 684839
邀请新用户注册赠送积分活动 679333