Full atomistic mechanism study of hydrogen evolution reaction on Pt surfaces at universal pHs: Ab initio simulations at electrochemical interfaces

塔菲尔方程 化学 电化学 离解(化学) 动力学 物理化学 反应机理 热力学 活化能 电化学动力学 从头算 催化作用 计算化学 化学物理 电极 有机化学 物理 量子力学
作者
Xueping Qin,Shangqian Zhu,Yian Wang,Ding Pan,Minhua Shao
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier]
卷期号:425: 140709-140709 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2022.140709
摘要

Hydrogen evolution reaction (HER) plays an indispensable role in realizing the hydrogen economy. Regardless of great efforts devoted to investigating its reaction mechanism, no unified conclusion has been reached to explain the pH-dependent kinetics. In this study, a full atomistic Pt(111)/water interfacial model is constructed where pH-dependent behaviors of HER, including Pt-H vibrations, hydrogen binding energy (HBE), and reaction kinetics are examined. In good accordance to previous experimental results, weaker HBE and Pt-H vibration are observed as pH increases. The thermodynamic and kinetic simulations of HER at Pt(111)/water interfaces indicate that HER in acidic media follows the Volmer-Tafel/Heyrovsky pathway with the second step being the rate-determining step (RDS), while it proceeds via the Volmer-Tafel pathway with water dissociation being the RDS in alkaline. The different proton sources and surface properties in acid and alkaline solutions alter HBEs and reaction pathways as well as activation energy barriers. Our full atomistic simulation mimics the electrochemical interface effectively and provides adequate understandings of HER mechanisms at universal pHs, which can be extended into studying other electrochemical reactions.
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
Yubler发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
学术垃圾发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
2秒前
木木发布了新的文献求助50
2秒前
思源应助眼睛大的荔枝采纳,获得10
2秒前
3秒前
充电宝应助cxz采纳,获得10
3秒前
李健的小迷弟应助高乐高采纳,获得10
3秒前
领导范儿应助文章多多采纳,获得10
4秒前
囚徒完成签到,获得积分10
4秒前
李健应助ZSH采纳,获得10
4秒前
无辜冷雁发布了新的文献求助30
4秒前
破茧发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
xxxb2025完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
zhujie0105完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助krixdina采纳,获得10
6秒前
耶耶发布了新的文献求助10
6秒前
129600发布了新的文献求助10
6秒前
哭泣吐司发布了新的文献求助10
7秒前
青辣椒完成签到,获得积分20
7秒前
Esther发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
0.0完成签到,获得积分10
9秒前
浩然发布了新的文献求助10
9秒前
小小发布了新的文献求助10
10秒前
yy完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
爆米花应助犹可歌采纳,获得10
11秒前
12秒前
领导范儿应助1277544672采纳,获得10
12秒前
12秒前
0.0发布了新的文献求助10
13秒前
pluto应助自觉的凡梦采纳,获得10
13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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6041154
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7779416
关于积分的说明 16233074
捐赠科研通 5187064
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775701
邀请新用户注册赠送积分活动 1758781
关于科研通互助平台的介绍 1642277