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
Owen应助雪飞杨采纳,获得10
刚刚
张不张发布了新的文献求助10
刚刚
tianfx3完成签到,获得积分10
刚刚
zzzzz完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
笑ige发布了新的文献求助10
1秒前
脑洞疼应助瘾9采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
11发布了新的文献求助10
2秒前
自然墨镜应助柑橘乌云采纳,获得10
2秒前
wh发布了新的文献求助10
2秒前
浮浮世世发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研通AI6.1应助ttt采纳,获得10
3秒前
Zayne发布了新的文献求助10
3秒前
天天快乐应助钙钛矿蒸镀采纳,获得10
4秒前
Lucas应助安珊采纳,获得30
5秒前
5秒前
研友_ZlvpxL完成签到,获得积分10
5秒前
xinruru应助无敌最俊朗采纳,获得50
6秒前
我要上北大完成签到 ,获得积分10
6秒前
现代小丸子完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
李萍萍发布了新的文献求助10
7秒前
old杜完成签到,获得积分10
7秒前
李健的小迷弟应助凡凡采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
Daisy发布了新的文献求助10
9秒前
平淡白枫发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
wxd发布了新的文献求助10
11秒前
天天快乐应助坚定凝安采纳,获得10
11秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
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 5751700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5469951
关于积分的说明 15371019
捐赠科研通 4890794
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2629946
邀请新用户注册赠送积分活动 1578155
关于科研通互助平台的介绍 1534256