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The graphene-supported Lanthanum oxide cluster as efficient bifunctional electrocatalyst for oxygen reaction

双功能 电催化剂 催化作用 析氧 氧化物 化学 石墨烯 无机化学 氧化镧 双功能催化剂 氧气 材料科学 纳米技术 电化学 电极 有机化学 物理化学
作者
Daomiao Wang,Luya Jin,Meiling Liu,Tae Gwan Lee,Shaik Gouse Peera,Chao Liu
出处
期刊:Molecular Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:535: 112879-112879 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.mcat.2022.112879
摘要

The development of bifunctional oxygen electrode electrocatalysis for both the oxygen reduction reaction (ORR) and the oxygen evolution reaction (OER) plays a vital role in the solution of the energy crisis as well as the environmental pollution. The purpose of this paper is to investigate the potential of graphene-supported lanthanum oxide clusters (La2O3-Gra) as a bifunctional electrocatalyst; the results show that the optimal catalytic site (up-down1) of the most stable configuration (O-Gra-1) modified by OH group shows outstanding bifunctional catalytic activity with ηORR of 0.51 V and ηOER of 0.52 V, which can be compared to the commercial Pt-based ORR catalysts and the Ru/Ir-oxides OER catalysts. Furthermore, there is a strong scale-dependent relationship between the adsorption free energy (ΔGads) of reaction intermediates, resulting in volcano plots between the catalytic activity and ΔGads, which provides a valuable description for future performance prediction of structurally similar catalysts.
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