Theoretical insights on C-N coupling mechanism and guidance for screening the catalysts of electrocatalytic urea synthesis by descriptors

催化作用 吸附 尿素 密度泛函理论 化学 机制(生物学) 无机化学 联轴节(管道) 化学工程 材料科学 计算化学 物理化学 有机化学 冶金 哲学 认识论 工程类
作者
Meng Zheng,Haiqing Ma,Zhiming Li,Hongan Yu,Long Nie,Chenliang Ye,Xiaoyu Chen,Jin Wang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:342: 123366-123366 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.123366
摘要

Electrocatalytic urea synthesis from CO2 and nitrate/nitrite is promising as a sustainable strategy to alleviate the dependency on fossil resources and CO2 release. The complicated synthesis steps and controversial C-N coupling mechanism restrict the design of efficient catalysts to satisfy industrial application. Herein, based on density functional theory calculations on metals (Au, Ag, Pd, Cu, and Ni) and micro-kinetic analysis, the C-N coupling mechanism is clarified as CO2+ N1 species (NO*, NOH*, or N*). The formed chemical adsorption of CO2 on the surface is found as an indicator to directly exclude the inactive metal catalysts. Furthermore, the descriptors of hydrogen and oxygen adsorption energy are successfully related to the catalysis performance, and the catalysts with moderate hydrogen adsorption and strong oxygen adsorption strength are predicted with the outstanding performance, which is validated by the experimental results. These insights would be helpful to identify and design high-performance catalysts for electrocatalytic urea synthesis.
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
lucky完成签到,获得积分10
刚刚
Clara完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
烂漫铃铛发布了新的文献求助10
2秒前
无花果应助俏皮的冬云采纳,获得20
2秒前
chen完成签到 ,获得积分10
2秒前
花飞飞凡发布了新的文献求助10
2秒前
lu发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
科研通AI6应助HuiYmao采纳,获得10
3秒前
坚定芯完成签到 ,获得积分10
3秒前
冯珂发布了新的文献求助10
4秒前
田様应助77采纳,获得10
4秒前
yn完成签到,获得积分10
4秒前
小辰完成签到,获得积分10
4秒前
贤惠的数据线完成签到,获得积分10
4秒前
独特秋双发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
wang完成签到,获得积分10
6秒前
生物科研小白完成签到 ,获得积分10
6秒前
小蘑菇应助Xavier采纳,获得30
6秒前
8秒前
温柔樱桃发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
坚强的孤丹完成签到,获得积分20
9秒前
oue发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
传奇3应助lu采纳,获得10
11秒前
嘿嘿完成签到,获得积分10
12秒前
FashionBoy应助小壮采纳,获得10
12秒前
12秒前
shadow完成签到,获得积分10
12秒前
在水一方应助属下存在感采纳,获得10
12秒前
明亮夏旋完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
msw发布了新的文献求助10
13秒前
Betty发布了新的文献求助10
14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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608315
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4692918
关于积分的说明 14876115
捐赠科研通 4717325
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544189
邀请新用户注册赠送积分活动 1509187
关于科研通互助平台的介绍 1472836