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
L.A. Alvarado-Leal,J. I. Páez-Ornelas,H. N. Fernández-Escamilla,E. Pérez‐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:2
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
yan发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
HouyiQIan完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
xixi发布了新的文献求助10
1秒前
干净白容发布了新的文献求助10
1秒前
NexusExplorer应助彩色秋寒采纳,获得10
2秒前
暴躁的振家完成签到,获得积分10
2秒前
心cxxx完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研小白完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
小可爱完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
one完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
大气海豚发布了新的文献求助10
5秒前
科研小白发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
YB发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
情怀应助雅杰采纳,获得10
7秒前
九川发布了新的文献求助10
7秒前
molihuakai应助迪兒采纳,获得10
7秒前
干净白容完成签到,获得积分20
7秒前
琴l完成签到,获得积分10
8秒前
秀儿完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
junera发布了新的文献求助30
9秒前
10秒前
10秒前
爱琏说发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
yourenpkma123发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
Ava应助Su采纳,获得10
12秒前
张张发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6792800
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8513340
关于积分的说明 18130285
捐赠科研通 6104072
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3023020
邀请新用户注册赠送积分活动 1999559
关于科研通互助平台的介绍 1989073