Metal-organic framework Cu-BTC for overall water splitting: A density functional theory study

密度泛函理论 金属有机骨架 金属 化学 计算化学 物理化学 有机化学 吸附
作者
Huang Xu,Kai‐Yin Wu,Chao Su,Lei Yang,Beibei Xiao
出处
期刊:Chinese Chemical Letters [Elsevier]
卷期号:36 (4): 109720-109720 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.cclet.2024.109720
摘要

Metal-organic framework (MOF) has been widely applied in photocatalysis, which is significant for addressing energy crises and environmental issues. Based on density functional theory calculations, the performances of Cu-BTC, a copper-based MOF, and its derivatives CuTM-BTC via the substitution of transition metal (TM) elements at the Cu site for photocatalytic overall water splitting (POWS) have been studied. POWS of Cu-BTC suffers from the sluggish hydrogen evolution reaction due to the large overpotential of 2.02 V and limited solar utilization due to a wide HOMO-LUMO gap of 4.11 eV. Via TM substitution, the HOMO-LUMO gap narrows but still satisfies the redox potentials when taken 3d-TM of Cr, Fe, Co or Ni, 4d-TM of Rh or Pd, or 5d-TM of Re or Pt into consideration, benefiting for the light absorption. Furthermore, Cr and Re could serve as active sites for hydrogen evolution with remarkably lowered overpotentials of 0.79 V and 0.28 V, respectively; similarly, oxygen evolution activities could be enhanced by Fe, Co and Rh because of their reduced overpotentials which are less than 0.5 V. Therefore, our findings pave guidance for designing Cu-BTC derivatives in overall water splitting.
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
123发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
瑶一瑶完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
lande发布了新的文献求助10
3秒前
YCLING完成签到,获得积分10
3秒前
123456发布了新的文献求助10
3秒前
liw完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小于发布了新的文献求助10
6秒前
LZH完成签到,获得积分10
7秒前
yxw发布了新的文献求助10
8秒前
梦若浮生发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
背水完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
时尚语梦发布了新的文献求助10
10秒前
从容仙人完成签到,获得积分10
10秒前
Aura完成签到,获得积分10
11秒前
呼和那日松完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
Mr.Reese完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
我爱吃肉发布了新的文献求助10
15秒前
研友_VZG7GZ应助amanda270565采纳,获得10
16秒前
小猴子应助奋斗友容采纳,获得20
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
19秒前
cloe发布了新的文献求助10
20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 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
King Tyrant 720
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
The Synthesis of Simplified Analogues of Crambescin B Carboxylic Acid and Their Inhibitory Activity of Voltage-Gated Sodium Channels: New Aspects of Structure–Activity Relationships 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
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 5598629
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4684062
关于积分的说明 14833541
捐赠科研通 4664247
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2537306
邀请新用户注册赠送积分活动 1504899
关于科研通互助平台的介绍 1470593