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
原居正发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
科研通AI6.1应助乐观半邪采纳,获得10
3秒前
搜集达人应助六六大顺采纳,获得10
4秒前
游a完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
ljy1111完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
王哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
dasheng_发布了新的文献求助10
8秒前
活泼蜡烛完成签到,获得积分10
8秒前
nature发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
陈梓锋发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6.1应助SCI印刷机采纳,获得10
11秒前
12秒前
正在学医的小啊哈完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
乐观半邪完成签到,获得积分20
15秒前
nature完成签到,获得积分10
15秒前
明亮冰颜发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
王艳完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
比比完成签到,获得积分10
21秒前
王艳发布了新的文献求助20
22秒前
蓝天发布了新的文献求助10
22秒前
舒心的秋荷完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
24秒前
25秒前
ding应助明亮冰颜采纳,获得10
26秒前
26秒前
粗心的半鬼完成签到,获得积分10
27秒前
徐自豪完成签到 ,获得积分10
27秒前
sky发布了新的文献求助10
29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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
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 5734809
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5356250
关于积分的说明 15327788
捐赠科研通 4879347
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2621815
邀请新用户注册赠送积分活动 1571046
关于科研通互助平台的介绍 1527826