Influence of the Atomic Local Environment on the ORR Activity of Single-Atom Catalysts in N-Doped Graphene

石墨烯 Atom(片上系统) 兴奋剂 催化作用 材料科学 化学物理 纳米技术 原子物理学 化学 物理 光电子学 计算机科学 有机化学 并行计算
作者
Luis Angel Alvarado-Leal,J. I. Páez-Ornelas,H. N. Fernández-Escamilla,E. Peréz‐Tijerina,J. Guerrero-Sánchez,J. M. Romo-Herrera,Noboru Takeuchi
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (11): 4794-4802 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c00518
摘要

Using density functional theory, we have studied a graphene structure with a single C vacancy, doped with three pyridinic N atoms and a single metallic adatom (Fe, Ni, and Cu) as a catalyst for the oxygen reduction reaction (ORR), one of the most critical reactions in electrocatalysis. Nitrogen(N)-doped graphitic structures are promising candidates for the ORR, and the incorporation of metallic adatoms could improve their activity. Previous experimental and theoretical reports indicate that Fe favors the four-electron pathway, resulting in the formation of water molecules. On the other hand, Ni and Cu favor the two-electron pathway, producing hydrogen peroxide molecules. Our calculations show that in the case of a single C vacancy with three pyridinic N atoms, the reaction proceeded via the four-electron pathway for either Fe, Ni, or Cu. This result differs from the case of two C vacancies and four N atoms. Therefore, the chemical environment of single-atom catalysis plays an essential role in the reaction.
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
Baimei完成签到,获得积分0
刚刚
我口中说的永远完成签到 ,获得积分10
刚刚
miles完成签到 ,获得积分10
刚刚
宁静发布了新的文献求助10
1秒前
脑洞疼应助拼搏的似狮采纳,获得10
2秒前
neckerzhu完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
归一完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
俭朴苑博完成签到 ,获得积分0
2秒前
平淡夏青发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
juliar完成签到 ,获得积分10
4秒前
得鹿梦鱼完成签到,获得积分10
4秒前
db完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
7秒前
lqz完成签到,获得积分10
7秒前
彬墩墩完成签到,获得积分10
7秒前
neckerzhu发布了新的文献求助10
8秒前
xiaoju发布了新的文献求助10
8秒前
宋小亮发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
yyy完成签到,获得积分10
8秒前
科研女郎完成签到 ,获得积分10
8秒前
传奇3应助ALAI采纳,获得10
8秒前
徐雨完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
m78完成签到,获得积分10
9秒前
紫色风铃发布了新的文献求助100
9秒前
smoli发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
从容冰绿完成签到 ,获得积分10
11秒前
0323完成签到 ,获得积分10
12秒前
独特语雪发布了新的文献求助10
12秒前
张欢馨应助simon采纳,获得10
12秒前
13秒前
刘旭完成签到,获得积分20
13秒前
13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
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 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 7598715
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9174963
关于积分的说明 19642343
捐赠科研通 7174888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268301
关于科研通互助平台的介绍 2432885
邀请新用户注册赠送积分活动 2261747