Termination effects of single-atom decorated v-Mo2CTx MXene for the electrochemical nitrogen reduction reaction

化学 电化学 价(化学) 催化作用 氧化还原 密度泛函理论 吸附 选择性 限制 Atom(片上系统) 氮原子 氮气 无机化学 计算化学 物理化学 电极 有机化学 嵌入式系统 工程类 机械工程 计算机科学 群(周期表)
作者
Xingwu Zhai,Haoxi Dong,Yafei Li,Xiaodong Yang,Lei Li,Jueming Yang,Yanwen Zhang,Jinli Zhang,Hongxia Yan,Guixian Ge
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:605: 897-905 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.07.083
摘要

The lack of the green, economical and high-efficient catalysts restrict the development of electrochemical nitrogen reduction reaction (NRR). By means of density functional theory (DFT) calculations, we have systematically investigated the NRR catalytic performance of single atoms decorated v-Mo2CT2 (T = O, F, OH, Cl, and Li) MXene (TM@v-Mo2CT2). Our calculation results reveal the introduction of single atom can significantly improve the NRR activity and selectivity on v-Mo2CO2, and Ir@v-Mo2CO2 system possesses the lowest limiting potential of only -0.33 V among all studied systems. The termination effects of TM@v-Mo2CT2 are further discussed and a descriptor of the adsorption energy of *NNH species (ΔE(*NNH)) is proposed to establish the relationship with NRR limiting potential (UL(NRR)), in which a moderate (ΔE(*NNH)) is required for high NRR activity. Moreover, a good linear relationship between the ΔE(*NNH) and the excess electrons on Ir atom shows that different ΔE(*NNH) originates from the difference of valence state of Ir atom, which is due to the change of coordination environment. Importantly, the synergistic effects of Ir atom and the surface O-terminations during the first hydrogenation step lead to a promoted NRR performance. Our study might provide new possibilities for rational design of cost-effective MXene-based NRR electrocatalysts.
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
小二郎应助圆子采纳,获得10
刚刚
刚刚
2秒前
2秒前
3秒前
思源应助ping采纳,获得10
3秒前
脑洞疼应助Joker采纳,获得10
4秒前
李小明完成签到,获得积分10
5秒前
温暖芒果发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
孙周发布了新的文献求助10
8秒前
蚕豆主播发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
www111完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
chu关闭了chu文献求助
12秒前
小丁1127完成签到,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
ping完成签到,获得积分10
14秒前
小叶子发布了新的文献求助10
14秒前
玄魁完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
断愚发布了新的文献求助10
15秒前
Joker发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
青山完成签到,获得积分20
18秒前
汉堡包应助sxh采纳,获得30
19秒前
19秒前
clara完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
烟花应助Kristine采纳,获得10
21秒前
水知寒完成签到,获得积分0
21秒前
乐乐应助www111采纳,获得10
22秒前
李浩完成签到,获得积分10
22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
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 6000
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
Between high and low : a chronology of the early Hellenistic period 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5675445
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4946851
关于积分的说明 15153495
捐赠科研通 4834824
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2589661
邀请新用户注册赠送积分活动 1543377
关于科研通互助平台的介绍 1501192