Data-Driven Discovery of Graphene-Based Dual-Atom Catalysts for Hydrogen Evolution Reaction with Graph Neural Network and DFT Calculations

催化作用 石墨烯 材料科学 电化学 密度泛函理论 组合化学 纳米技术 计算化学 物理化学 化学 有机化学 电极
作者
Kajjana Boonpalit,Yutthana Wongnongwa,Chanatkran Prommin,Sarana Nutanong,Supawadee Namuangruk‬
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (10): 12936-12945 被引量:62
标识
DOI:10.1021/acsami.2c19391
摘要

The flexible tuning ability of dual-atom catalysts (DACs) makes them an ideal system for a wide range of electrochemical applications. However, the large design space of DACs and the complexity in the binding motif of electrochemical intermediates hinder the efficient determination of DAC combinations for desirable catalytic properties. A crystal graph convolutional neural network (CGCNN) was adopted for DACs to accelerate the high-throughput screening of hydrogen evolution reaction (HER) catalysts. From a pool of 435 dual-atom combinations in N-doped graphene (N 6 Gr), we screened out two high-performance HER catalysts (AuCo@N 6 Gr and NiNi@N 6 Gr) with excellent HER, electronic conductivity, and stability using the combination of CGCNN and density functional theory (DFT). Furthermore, comprehensive DFT studies were conducted on these two catalysts to confirm their outstanding reaction kinetics and to understand the cooperative effect between the metal pair for HER. To obtain ideal hydrogen binding in AuCo, the inert Au weakens the strong hydrogen binding of Co, while for NiNi, the two weakly binding Ni cooperate. The present protocol was able to select the two catalysts with different physical origins for HER and can be applied to other DAC catalysts, which should hasten catalyst discovery.
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
香蕉觅云应助火火采纳,获得10
1秒前
茴香包儿完成签到,获得积分10
1秒前
LIDK完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
shan完成签到,获得积分10
2秒前
jzm完成签到,获得积分10
2秒前
打野速度完成签到 ,获得积分10
2秒前
youyyuy发布了新的文献求助10
2秒前
牦牛完成签到,获得积分10
3秒前
丁老三完成签到,获得积分10
4秒前
坚定的问梅完成签到,获得积分10
4秒前
心想事成完成签到,获得积分10
4秒前
xye发布了新的文献求助10
4秒前
sonny完成签到,获得积分10
5秒前
大意的映寒完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
王某某完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
取个名儿吧完成签到,获得积分10
6秒前
爱迷糊的小白完成签到,获得积分10
6秒前
汐夕完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
王老师完成签到 ,获得积分10
6秒前
603完成签到,获得积分10
6秒前
传奇3应助小宋采纳,获得10
7秒前
CFD应助茴香包儿采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
李法拉发布了新的文献求助10
7秒前
华仔应助阔达惮采纳,获得10
8秒前
充电宝应助越来越好采纳,获得10
8秒前
xmhxpz完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
无辜的笙发布了新的文献求助10
10秒前
jgaigfuasfauv发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
yolo完成签到 ,获得积分10
10秒前
nini发布了新的文献求助10
11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
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
University Physics for the Life Sciences 500
REAL-WORLD EFFICACY AND GENOMIC LANDSCAPE OF POLATUZUMA VEDOTIN-BASED FIRST-LINE THERAPY IN DIFFUSE LARGE B-CELL LYMPHOMA: A FOCUS ON TP53 MUTATIONS AND TREATMENT RESPONSE 500
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6952022
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8636246
关于积分的说明 18312339
捐赠科研通 6394755
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3082285
关于科研通互助平台的介绍 2127728
邀请新用户注册赠送积分活动 2059159