Insight of hydrogen evolution reaction in slab SnO2 loaded with transition metal atoms

厚板 过渡金属 化学物理 材料科学 金属 化学 冶金 地质学 古生物学 催化作用 有机化学
作者
Xueqin Sun,Le Huang,Haijun Liao,Wenbo Xiao,Jingbo Li
出处
期刊:Journal of Physics D [IOP Publishing]
卷期号:57 (31): 315503-315503 被引量:1
标识
DOI:10.1088/1361-6463/ad465b
摘要

Abstract The utilization of hydrogen energy has emerged as a promising solution for clean and sustainable energy sources. The development of cost-effective catalysts with high activity and stability is crucial for efficient hydrogen production. In this work, we investigated the hydrogen evolution reaction (HER) catalytic activity of single transition metal atom (TM = V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni) on slab SnO 2 by using density functional theory. Our results revealed that the catalytic activity of the slab SnO 2 can be significantly enhanced by loading the transition atom. By calculating the Gibbs free energies and exchange current densities in different adsorption configurations of TM-SnO 2 , single-atom catalyst (SAC) of Mn-loaded SAC exhibits excellent catalytic performance, characterized by a low Gibbs free energy barrier (−0.05 eV). Introducing a TM on the SnO 2 surface breaks its local symmetry, while the strong coupling between the metal and H atoms enhances catalytic performance. The synergetic effect of symmetry breaking and metal-H interaction boosts overall catalytic activity. This work not only proposes a novel non-platinum HER catalyst based on SnO 2 but also lays a solid foundation for future applications of SnO 2 -based catalysts.

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
善良身影完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
KMGTmynp关注了科研通微信公众号
刚刚
lyw完成签到 ,获得积分10
刚刚
研友_nEoEy8发布了新的文献求助10
1秒前
上官若男应助reck采纳,获得10
1秒前
2秒前
南风发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
科研通AI5应助HH采纳,获得10
3秒前
缥缈一刀发布了新的文献求助10
3秒前
桐桐应助戈天奇采纳,获得10
3秒前
umil发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
吴颖完成签到,获得积分20
4秒前
一程完成签到 ,获得积分10
4秒前
直率的冰海完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
淡定如之完成签到,获得积分10
4秒前
yafei发布了新的文献求助10
5秒前
凌云发布了新的文献求助10
5秒前
搜集达人应助陈豆豆采纳,获得10
5秒前
sunsun完成签到,获得积分10
6秒前
哦哦哦完成签到 ,获得积分10
6秒前
曾泓跃发布了新的文献求助10
6秒前
wsx发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
6秒前
思源应助跳跃泥猴桃采纳,获得10
6秒前
丘比特应助lucindy采纳,获得10
7秒前
淡定如之发布了新的文献求助10
7秒前
小灰灰完成签到,获得积分10
7秒前
大鱼完成签到 ,获得积分10
7秒前
机灵火车发布了新的文献求助10
8秒前
加菲丰丰应助MY采纳,获得30
8秒前
笨笨歌曲完成签到,获得积分10
8秒前
图们江完成签到,获得积分10
8秒前
Joseph完成签到,获得积分10
8秒前
hxt完成签到 ,获得积分10
8秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Kelsen’s Legacy: Legal Normativity, International Law and Democracy 1000
Interest Rate Modeling. Volume 2: Term Structure Models 600
Dynamika przenośników łańcuchowych 600
The King's Magnates: A Study of the Highest Officials of the Neo-Assyrian Empire 500
Interest Rate Modeling. Volume 1: Foundations and Vanilla Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3539584
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3117278
关于积分的说明 9329702
捐赠科研通 2814967
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1547365
邀请新用户注册赠送积分活动 720905
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 712351