Theoretical insights into electronic structure and NRR catalytic mechanism based on halide perovskites CsPbBr3-xIx

钙钛矿(结构) 卤化物 化学 密度泛函理论 离子键合 过电位 带隙 催化作用 吉布斯自由能 电子结构 物理化学 结晶学 计算化学 无机化学 离子 物理 热力学 凝聚态物理 生物化学 电极 电化学 有机化学
作者
Yuzhen Fang,Shuangxin Dou,Qianqian Shang,Dongting Wang,Junhai Liu,Xiangjin Kong
出处
期刊:Computational Materials Science [Elsevier BV]
卷期号:212: 111576-111576 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.commatsci.2022.111576
摘要

The halide perovskites (CsPbBr3-xIx) with excellent photoelectric properties can be used as electrocatalysts for nitrogen reduction reaction (NRR). Their electronic structures and activation mechanism of the adsorbed species for N2-to-NH3 based on CsPbBr3-xIx (x = 0, 1, 2, 3) have been investigated using first principle calculations based on density functional theory (DFT). The calculated results reveal that CsPbBr3-xIx system can keep the stable perovskite structure as the tolerance factors (t) are 0.8621, 0.8583, 0.8546 and 0.8512 for x = 0, 1, 2 and 3, respectively. The stability, ionic property and energy gap values of CsPbBr3-xIx perovskite decrease with the increase of I doping amount. CsPbBr2I and CsPbBrI2 display the suitable d-band center (−1.792 eV and −1.8311 eV), the lower Gibbs free energy (1.16 eV and 1.13 eV), and the smaller overpotential (η = 1.00 eV and 0.97 eV) for the pronation of *N2 to produce *N2H species, which is the rate-determining step for the NRR. The DFT results indicate the order of NRR performance is CsPbBrI2 > CsPbBr2I > CsPbI3 > CsPbBr3. Compared the alternative, enzymatic and distal reaction paths based on the catalyst of CsPbBrI2 [1 0 0], the distal path has the lowest energy barrier, and it can be concluded that the distal path would be the feasible NRR reaction mechanism for CsPbBr3-xIx system.
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
研友_LMg7PZ完成签到,获得积分10
刚刚
迷路的晓旋完成签到,获得积分10
刚刚
kunkun小王发布了新的文献求助10
刚刚
FashionBoy应助博修采纳,获得10
刚刚
快乐丸子完成签到,获得积分10
刚刚
舒适的淇完成签到,获得积分10
1秒前
小太阳完成签到 ,获得积分10
1秒前
flymove完成签到,获得积分10
2秒前
gyhhl发布了新的文献求助10
2秒前
zzy完成签到,获得积分10
2秒前
光亮萤发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
顾家老攻完成签到,获得积分10
3秒前
彬子完成签到,获得积分10
3秒前
楠810217完成签到,获得积分10
3秒前
果果昔发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
研友_LMg7PZ发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
xy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小五屁孩儿完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
mm完成签到,获得积分10
6秒前
guojinyu完成签到,获得积分10
6秒前
alex发布了新的文献求助10
7秒前
kunkun小王完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
卓卓发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
Teresa发布了新的文献求助10
9秒前
kiki134发布了新的文献求助10
10秒前
河鲸发布了新的文献求助30
11秒前
12秒前
12秒前
路明非发布了新的文献求助10
12秒前
guojinyu发布了新的文献求助50
12秒前
13秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 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 3960796
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3506987
关于积分的说明 11133209
捐赠科研通 3239307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1790107
邀请新用户注册赠送积分活动 872145
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803149