Breaking the Scaling Relationship on Single-Atom Embedded MBene for Selective CO2 Electroreduction

过电位 催化作用 Atom(片上系统) 过渡金属 选择性 表面改性 电化学 化学 氧化还原 缩放比例 甲醇 组合化学 材料科学 无机化学 物理化学 有机化学 计算机科学 电极 几何学 数学 嵌入式系统
作者
Xiuxia Bai,Zhonglong Zhao,Gang Lü
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:14 (22): 5172-5180 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.3c00903
摘要

Highly active and selective electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) to chemicals and fuels is crucial for clean energy production and environmental remediation. Although transition metals and their alloys are widely used to catalyze CO2RR, their activity and selectivity are generally unsatisfactory, hindered by energy scaling relationships among the reaction intermediates. Herein, we generalize the multisite functionalization strategy to single-atom catalysts in order to circumvent the scaling relationships for CO2RR. We predict that single transition metal atoms embedded in two-dimensional Mo2B2 could be exceptional catalysts for CO2RR. We show that the single-atoms (SAs) and their adjacent Mo atoms can only bind to carbon and oxygen atom, respectively, thus enabling dual site functionalization to circumvent the scaling relationships. Following extensive first-principles calculations, we discover two SA-Mo2B2 single-atom catalysts (SA = Rh and Ir) that can produce methane and methanol with an ultralow overpotential of -0.32 and -0.27 V, respectively.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
英俊的铭应助gxc采纳,获得10
刚刚
刚刚
小胖发布了新的文献求助10
1秒前
lingjunjie完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
leo发布了新的文献求助10
4秒前
陈默发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
light发布了新的文献求助10
7秒前
鹏程完成签到 ,获得积分10
7秒前
小白完成签到,获得积分10
8秒前
午凌二发布了新的文献求助10
8秒前
壮观人达发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
啦啦啦啦啦完成签到 ,获得积分10
11秒前
饱满的惜灵完成签到 ,获得积分10
13秒前
小胖发布了新的文献求助10
13秒前
17秒前
HAAAPY发布了新的文献求助10
17秒前
zhangyy发布了新的文献求助10
18秒前
短腿小柯基完成签到 ,获得积分10
18秒前
22秒前
个性的南珍完成签到 ,获得积分10
22秒前
桃子e发布了新的文献求助10
24秒前
午凌二完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
Lychee完成签到 ,获得积分10
27秒前
HMethod完成签到 ,获得积分10
27秒前
小胖发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
SCI66发布了新的文献求助30
28秒前
nessa发布了新的文献求助10
30秒前
爆米花应助CRUISE采纳,获得10
31秒前
木悠发布了新的文献求助10
32秒前
壮观人达完成签到,获得积分10
32秒前
LDoll完成签到,获得积分10
33秒前
桃子e完成签到,获得积分10
33秒前
Lee发布了新的文献求助10
35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
Les Mantodea de guyane 2500
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Driving under the influence: Epidemiology, etiology, prevention, policy, and treatment 500
生活在欺瞒的年代:傅树介政治斗争回忆录 260
Functional Analysis 200
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 5872826
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6492621
关于积分的说明 15670004
捐赠科研通 4990251
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2690186
邀请新用户注册赠送积分活动 1632687
关于科研通互助平台的介绍 1590578