Understanding the Activity and Design Principle of Dual-Atom Catalysts Supported on C2N for Oxygen Reduction and Evolution Reactions: From Homonuclear to Heteronuclear

异核分子 同核分子 反键分子轨道 化学 催化作用 化学物理 计算化学 吉布斯自由能 物理化学 原子轨道 热力学 物理 分子 有机化学 量子力学 电子
作者
Mengjie Huang,Haiyu Meng,Junlin Luo,Hongxing Li,Yexin Feng,Xiong‐Xiong Xue
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:14 (6): 1674-1683 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.2c03888
摘要

Using large-scale ab initio calculations and taking the two-dimensional C2N monolayer as a substrate, we sampled a large combinatorial space of C2N-supported homonuclear and heteronuclear dual-atom catalysts and built a detailed view of catalytic activity and stability toward the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER). The results indicate that regulating combinations of metal pairs could widely tune the catalytic performance. Pd2-, Pt2-, and PdPt-C2N could effectively balance the adsorption strength of intermediates and achieve optimal bifunctional activity. The favorable catalytic performance could also be realized on GaPd-C2N for the ORR and PdRh-C2N for the OER, surpassing corresponding homonuclear counterparts. The thermodynamic and electrochemical stability simulations reveal that these metal pairs can be stably anchored onto the C2N matrix. Multiple-level descriptors, including Gibbs free energy, d-band center, and bonding/antibonding orbital population, are established to track the activity trend and reveal the origin of activity, indicating that catalytic activity is intrinsically governed by the d-band center of metal pairs.
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
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
小南孩完成签到,获得积分10
5秒前
脑洞疼应助普鲁卡因采纳,获得10
11秒前
zhaoyaoshi完成签到 ,获得积分10
11秒前
chiazy完成签到,获得积分10
12秒前
智慧金刚完成签到 ,获得积分10
12秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
迪鸣完成签到,获得积分0
14秒前
浪费青春传奇完成签到 ,获得积分10
17秒前
少女徐必成完成签到 ,获得积分10
17秒前
健壮的思枫完成签到,获得积分10
18秒前
棱擎1号完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
tian发布了新的文献求助10
21秒前
panpanliumin完成签到,获得积分0
22秒前
普鲁卡因发布了新的文献求助10
24秒前
Keyuuu30完成签到,获得积分0
24秒前
24秒前
学者风范完成签到 ,获得积分10
26秒前
进退须臾完成签到,获得积分10
27秒前
图图发布了新的文献求助10
27秒前
liujinjin完成签到,获得积分10
28秒前
甜甜醉波完成签到,获得积分10
28秒前
小不完成签到 ,获得积分10
29秒前
小心薛了你完成签到,获得积分10
35秒前
与离完成签到 ,获得积分10
35秒前
感性的俊驰完成签到 ,获得积分10
39秒前
疯狂的凡梦完成签到 ,获得积分10
40秒前
桥豆麻袋完成签到,获得积分10
41秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
42秒前
Hello应助幸福的杨小夕采纳,获得10
42秒前
Lighten完成签到 ,获得积分10
43秒前
lyj完成签到 ,获得积分10
44秒前
成就茗完成签到 ,获得积分10
46秒前
ZD完成签到 ,获得积分10
55秒前
57秒前
英姑应助普鲁卡因采纳,获得10
1分钟前
冰糕发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
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 4038112
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575788
关于积分的说明 11373801
捐赠科研通 3305604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819255
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022