Combinatorial Search for High‐Activity Hydrogen Catalysts Based on Transition‐Metal‐Embedded Graphitic Carbons

材料科学 催化作用 化学物理 金属 过渡金属 原子轨道 离解(化学) 卟啉 石墨烯 活动站点 纳米技术 光化学 物理化学 化学 电子 有机化学 物理 量子力学 冶金
作者
Woon Ih Choi,Brandon C. Wood,Eric Schwegler,Tadashi Ogitsu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:5 (23) 被引量:66
标识
DOI:10.1002/aenm.201501423
摘要

Transition metal (TM) atoms in porphyrin‐like complexes play important roles in many protein and enzymetic systems, where crystal‐field effects are used to modify d‐orbital levels. Inspired by the tunable electronic structure of these motifs, a high‐throughput computational search for synthetic hydrogen catalysts is performed based on a similar motif of TM atoms embedded into the lattice of graphene. Based on an initial list of 300 possible embedding geometries, binders, and host atoms, descriptors for stability and catalytic activity are applied to extract ten promising candidates for hydrogen evolution, two of which are expected to exhibit high activity for hydrogen oxidation. In several instances, the active TM atoms are earth‐abundant elements that show no activity in the bulk phase, highlighting the importance of the coordination environment in tuning the d‐orbitals. In addition, it is found that the most active candidates involve a hitherto unreported surface reaction pathway that involves a Kubas‐complex intermediate, which significantly lowers the kinetic barrier associated with hydrogen dissociation and association

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
刚刚
博修发布了新的文献求助200
2秒前
科研通AI6.2应助花果山采纳,获得10
3秒前
15169928657发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
fcyyc发布了新的文献求助10
5秒前
JINX发布了新的文献求助150
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
支安白完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Owen应助Dream采纳,获得10
6秒前
Ethan发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
小二郎应助51新月采纳,获得10
8秒前
乐乐应助wangdan采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
连敏锐发布了新的文献求助10
10秒前
TATA发布了新的文献求助10
10秒前
恣意发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
呆萌致远发布了新的文献求助10
11秒前
LLL关注了科研通微信公众号
11秒前
Antoine发布了新的文献求助10
11秒前
100完成签到,获得积分10
12秒前
领导范儿应助迷你的寒梅采纳,获得10
13秒前
13秒前
福崽发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
科研通AI6.2应助松林采纳,获得10
15秒前
15秒前
123应助nnnnhhhhh采纳,获得10
16秒前
JackieHu完成签到,获得积分20
16秒前
深情安青应助HUANG采纳,获得10
17秒前
要减肥的迎荷完成签到,获得积分20
18秒前
18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: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Decoding Sensitive Skin Syndrome: International Expert Advisory Insights on Management From India and the United States of America 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7437063
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9038534
关于积分的说明 19261227
捐赠科研通 7063154
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3237573
关于科研通互助平台的介绍 2400941
邀请新用户注册赠送积分活动 2221442