Computational examination of the kinetics of electrochemical nitrogen reduction and hydrogen evolution on a tungsten electrode

化学 热化学 电化学 限制电流 催化作用 动力学 电极 无机化学 物理化学 有机化学 量子力学 物理
作者
Árni Björn Höskuldsson,Ebrahim Tayyebi,Egill Skúlason
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:404: 362-370 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2021.10.017
摘要

Elucidating the elementary kinetics of nitrogen reduction on transition metal surfaces can guide the search for materials capable of efficiently catalysing electrochemical ammonia synthesis at ambient conditions. Density functional theory calculations are used here to explore the elementary kinetics of nitrogen reduction and hydrogen evolution on W(110). All proton-electron transfer barriers are calculated at −0.7 V vs. SHE, where the cathodic potential is explicitly modelled using a solvation bilayer of water with hydronium ions. The protonation of adsorbed NH is determined to be rate-limiting for nitrogen reduction, with a barrier of 0.65 eV. The same reaction step is potential-limiting based on the thermochemistry of adsorbed intermediates only, showing that thermochemical calculations suffice to predict catalytic trends for nitrogen reduction. The largest barrier found for hydrogen evolution at high hydrogen coverage is 0.36 eV. Thus, hydrogen evolution is expected to dominate over nitrogen reduction on W(110) at negative potentials.

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
852应助草莓是草没味采纳,获得10
刚刚
2秒前
舒心的远锋完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
cccc发布了新的文献求助10
3秒前
彭于晏应助家的方向采纳,获得10
3秒前
英姑应助大喵采纳,获得10
5秒前
zzzpf发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
13081466750发布了新的文献求助10
7秒前
一切都好完成签到 ,获得积分10
7秒前
didididm发布了新的文献求助10
7秒前
完美世界应助蟑螂恶霸采纳,获得30
9秒前
OK应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
ly发布了新的文献求助10
9秒前
OK应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
lizishu应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
CFD应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
纯真电源发布了新的文献求助10
10秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
369ninja应助科研通管家采纳,获得10
11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
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
The globalisation of real estate: the politics and practice of foreign real estate investment 500
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7014688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8687828
关于积分的说明 18416961
捐赠科研通 6502876
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3106572
关于科研通互助平台的介绍 2177094
邀请新用户注册赠送积分活动 2082445