Valence engineering at the interface of MoS2/Mo2C heterostructure for bionic nitrogen reduction

异质结 电催化剂 价(化学) 催化作用 密度泛函理论 氨生产 化学 二硫化钼 过渡金属 吸附 固氮酶 材料科学 化学物理 氮气 无机化学 物理化学 计算化学 固氮 电化学 电极 光电子学 有机化学 冶金
作者
Tong Ye,Kun Ba,Xiaoyong Yang,Taishi Xiao,Yangye Sun,Hanqi Liu,Can Tang,Binghui Ge,Ping Zhang,Tao Duan,Zhengzong Sun
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:452: 139515-139515 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139515
摘要

The natural nitrogenase is still the most efficient catalyst on earth to reduce the ambient N2 into ammonia. The central part of the molecular machine is powered by a metallic core, usually a molybdenum atom, whose coordination valence state remains an enigma for us to unveil and mimic. Unlike the flexible bio-enzyme, inorganic heterogeneous catalysts are usually rigid in the coordination structure, making their valence states invariable, except some localized defects. In this study, we successfully synthesized a two-dimensional MoS2/Mo2C electrocatalyst, which contains a heterostructured interface with efficient charge and magnetism separation, exhibiting a gradual and broad valence state transition from Mo4+ to Mo2+. Density functional theory (DFT) calculations reveal that Mo3+ sites at the interface have a strong N2 adsorption energy of − 0.75 eV with the side-on configuration, and an activated hydrogenation of *NH2 species. This bionic electrocatalyst displays a splendid performance in nitrogen reduction reaction with a Faradic efficiency of 42 % at −0.1 V vs RHE.
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
科研通AI2S应助罗霄山采纳,获得10
刚刚
刚刚
月青悠发布了新的文献求助10
2秒前
举人烧烤发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
111完成签到,获得积分10
4秒前
JamesPei应助CASLSD采纳,获得10
5秒前
田様应助童念之采纳,获得10
5秒前
8秒前
甜甜豁发布了新的文献求助10
8秒前
666应助晚风采纳,获得10
11秒前
潘啊潘完成签到 ,获得积分10
13秒前
爱因斯坦发布了新的文献求助10
13秒前
GeneYang完成签到,获得积分0
15秒前
17秒前
19秒前
20秒前
小马甲应助武雨寒采纳,获得10
20秒前
童念之发布了新的文献求助10
20秒前
ZzzZzH发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
合适台灯发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
27秒前
爱笑焦发布了新的文献求助20
28秒前
站走跑完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
30秒前
易寒完成签到,获得积分10
30秒前
鲤鱼白玉发布了新的文献求助10
32秒前
nunu发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
33秒前
Coraline应助反义词采纳,获得10
34秒前
小二郎应助SC采纳,获得10
35秒前
酷波er应助明明采纳,获得10
36秒前
太空工程师完成签到,获得积分10
36秒前
寒冷鹏煊发布了新的文献求助10
36秒前
武雨寒发布了新的文献求助10
38秒前
小蘑菇应助肉团子采纳,获得10
38秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966955
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512400
关于积分的说明 11163031
捐赠科研通 3247238
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793759
邀请新用户注册赠送积分活动 874603
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804432