亲爱的研友该休息了!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!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Modulating CO2 Electroreduction Activity on Mo2C and Promoting C2 Product by Grain Boundary Engineering: Insights from First-Principles Calculations

MXenes公司 电催化剂 密度泛函理论 价(化学) 电化学 催化作用 过渡金属 单层 氧化还原 晶界 纳米技术 材料科学 化学 化学物理 计算化学 无机化学 物理化学 电极 微观结构 冶金 有机化学
作者
Yuxing Lin,Fangqi Yu,Lei Li,Yameng Li,Rao Huang,Yu‐Hua Wen
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (21): 16423-16433 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c03202
摘要

Recently, two-dimensional transition-metal carbides and/or nitrides (MXenes) have attracted extensive interest owing to their promising applications in electrochemistry, especially in electrocatalysis for the CO2 reduction reaction (CO2RR). However, there still exist challenges in developing MXene electrocatalysts with high activity and selectivity. Grain boundaries (GBs) could potentially provide active sites for chemical reactions, and their existence may be helpful for improving various electrocatalytic performances of MXenes. In this work, we constructed nine types of GBs in the Mo2C monolayer and employed density functional theory (DFT) calculations to systematically investigate their effects on the conversion efficiency of CO2 and the diversity of CO2RR products. Our study reveals that the presence of different valence states of Mo atoms at the GBs breaks the symmetry of CO2 adsorption on Mo2C, which promotes the activation of CO2 and diversifies the CO2RR products. Especially, these GBs exhibited remarkably low limiting potentials for C1 products, e.g., −0.29 V for CH4 on 5|7c GB, −0.31 V for CH3OH on 4|8 GB, and −0.55 V for HCOOH on 4|4a GB. Furthermore, the reduced potential barriers at the GBs, such as 0.26 eV for 5|7b GB and 0.13 eV for 8|8b GB, facilitate the C–C coupling and promote the formation of C2 products. These findings demonstrate that the introduction of GBs can enhance both the electrocatalytic activity of Mo2C for the CO2RR and the diversity of CO2RR products, therefore paving the way for designing and advancing high-efficiency MXene electrocatalysts through GB engineering.
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
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
8秒前
黄陈涛完成签到 ,获得积分10
20秒前
24秒前
32秒前
38秒前
57秒前
57秒前
科研通AI6.2应助MatildaDownman采纳,获得10
58秒前
Belief发布了新的文献求助10
1分钟前
bbband发布了新的文献求助10
1分钟前
香蕉觅云应助淡淡的如松采纳,获得10
1分钟前
淡淡的如松完成签到,获得积分10
1分钟前
Jasper应助D5采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
D5发布了新的文献求助10
1分钟前
D5完成签到,获得积分10
1分钟前
科目三应助幽森之魅采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
ZanE完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
小斌仔发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
星辰大海应助小斌仔采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
小枣完成签到 ,获得积分10
2分钟前
hqh发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
3分钟前
石龙子完成签到,获得积分10
3分钟前
今后应助nssm采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Pharma R&D Annual Review 2026 500
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6217965
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8043242
关于积分的说明 16765442
捐赠科研通 5304766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2826255
邀请新用户注册赠送积分活动 1804298
关于科研通互助平台的介绍 1664283