已入深夜,您辛苦了!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!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Theoretical insights into heteronuclear dual metals on non-metal doped graphene for nitrogen reduction reaction

异核分子 催化作用 石墨烯 密度泛函理论 选择性 化学 金属 电催化剂 材料科学 无机化学 分子 光化学 电化学 计算化学 纳米技术 物理化学 电极 有机化学
作者
Ji Zhang,Aimin Yu,Chenghua Sun
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [China Science Publishing & Media Ltd.]
卷期号:52: 263-270 被引量:7
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(23)64500-0
摘要

Electrochemical nitrogen reduction reaction (eNRR) is a promising strategy for sustainable ammonia production. To achieve high yield and energy efficiency, single-atom dispersion on nitrogen-doped graphene nanosheets has been extensively explored as an electrocatalyst for eNRR. However, challenges remain owing to the high overpotentials arising from unitary active sites and unabundant ligands. In this study, heteronuclear dual-metal catalysts with different non-metals doped in a graphene frame were computationally designed. After a two-step scanning based on density functional theory calculations, five candidates, namely FeMo-S, RuMo-B, RuMo-P, RuMo-S, and RuW-S, were identified as promising catalysts with calculated onset potentials of –0.18, –0.25, –0.27, –0.29, and –0.24 V, respectively. These catalysts can also effectively suppress the competitive hydrogen evolution reaction during NRR. Such excellent catalytic performance origins from two synergetic effects: (1) the cooperation of heteronuclear metals contribute to the electron transfer from active sites to the anti-bonding orbitals of N2 molecules adsorbed on catalysts to effectively activate N≡N bonds; (2) metal-ligands (non-metals) interactions moderate the binding strength of intermediates to slab, which is one of reasons for low NRR onset potential and high NH3 selectivity. The present study provides a theoretical understanding of the NRR mechanism of dual-metal catalysts, offering useful guidance for the rational design of catalysts with high selectivity and activity for NRR.
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
李健应助shinn采纳,获得10
1秒前
kai完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
陈槊诸完成签到 ,获得积分10
4秒前
SciGPT应助小伙子采纳,获得10
5秒前
宇宇完成签到 ,获得积分10
5秒前
碧蓝丹烟完成签到 ,获得积分10
6秒前
狮子清明尊完成签到,获得积分10
8秒前
王王完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
乐乐完成签到,获得积分10
10秒前
嘿猪聪明完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
隐形曼青应助LALA采纳,获得10
13秒前
15秒前
oleskarabach完成签到,获得积分20
17秒前
shinn发布了新的文献求助10
17秒前
悲凉的妙松完成签到,获得积分10
17秒前
无花果应助白梓采纳,获得10
19秒前
20秒前
Crisp完成签到 ,获得积分10
20秒前
舒心宛完成签到,获得积分20
22秒前
23秒前
撒大苏打完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
uranus完成签到,获得积分10
26秒前
Afliea完成签到,获得积分10
26秒前
沧浪完成签到,获得积分10
27秒前
shinn发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
害羞的凝竹完成签到 ,获得积分10
31秒前
laohanyin发布了新的文献求助30
31秒前
Lucas应助fule采纳,获得10
31秒前
32秒前
suodeheng完成签到,获得积分10
32秒前
弹剑作歌完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
Treatise on Geochemistry (Third edition) 1600
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5454678
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4562058
关于积分的说明 14284474
捐赠科研通 4485877
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2457090
邀请新用户注册赠送积分活动 1447708
关于科研通互助平台的介绍 1422913