Identification of active sites available for hydrogen evolution of Single-Atom Ni1/TiO2 catalysts

催化作用 活动站点 密度泛函理论 Atom(片上系统) 吸附 氢原子 化学 钝化 过渡金属 化学物理 金属 物理化学 材料科学 计算化学 纳米技术 群(周期表) 有机化学 计算机科学 嵌入式系统 生物化学 图层(电子)
作者
Hai Bi,Lei Zhang,Zhao-Yang Wang,Gang Zhou
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:579: 152139-152139 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2021.152139
摘要

Using density functional theory calculations, we identify the active sites for hydrogen evolution of single-atom Ni supported on TiO2, Ni1/TiO2, catalysts (SACs). Strong binding to 2-coordinated O atoms (O2c) inhibits the dimerization of Ni atoms on the TiO2 (1 0 1) surface. Nudged elastic band calculations show that hydrogen evolution reactions can occur on SA Ni and its surrounding O atoms, which are believed to be the active sites. Free energy changes of hydrogen adsorption reveal that the hydrogen evolution activity of Ni1/TiO2 is roughly comparable to that of Pt, especially after H passivation. A significant electron transfer from SA Ni to O2c weakens the Ni-H bond and the O-H bond in the reaction. Free energy prediction and reaction simulation are consistent in identifying active sites and processes of hydrogen evolution, both of which can be combined for the rational design of SACs. Our work also suggests that the strategy of SACs based on metal oxides could potentially open the way to the design of HER catalysts using transition metals instead of noble metals.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
任震宇发布了新的文献求助50
1秒前
上官若男应助每每采纳,获得30
2秒前
yuhanz发布了新的文献求助10
2秒前
Jankin完成签到 ,获得积分10
3秒前
明理靖雁发布了新的文献求助10
4秒前
bing完成签到 ,获得积分10
4秒前
liu发布了新的文献求助30
4秒前
两滴水的云完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
虚幻平露完成签到,获得积分10
5秒前
华仔应助葛佳鑫采纳,获得10
9秒前
生物科研小白完成签到 ,获得积分10
9秒前
100完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
You完成签到,获得积分10
10秒前
张凯歌完成签到,获得积分10
11秒前
在水一方应助爱听歌笑寒采纳,获得10
14秒前
Cyuan完成签到,获得积分20
14秒前
深情安青应助tcheng采纳,获得10
14秒前
孙智远发布了新的文献求助10
15秒前
临风完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
勤劳宛菡完成签到 ,获得积分10
18秒前
杀出个黎明举报求助违规成功
18秒前
秀丽小猫咪举报求助违规成功
18秒前
无头骑士举报求助违规成功
18秒前
18秒前
Jack完成签到,获得积分10
19秒前
Ava应助小Z采纳,获得10
19秒前
湘江河发布了新的文献求助10
21秒前
躺平小李完成签到,获得积分10
21秒前
打打应助WYH采纳,获得10
22秒前
22秒前
Accpted河豚完成签到,获得积分10
23秒前
tcmlida完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI6应助yuhanz采纳,获得10
24秒前
自然的芷蝶应助大方雁露采纳,获得20
24秒前
28秒前
28秒前
奔跑石小猛完成签到,获得积分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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539506
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4626266
关于积分的说明 14598554
捐赠科研通 4567151
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503851
邀请新用户注册赠送积分活动 1481627
关于科研通互助平台的介绍 1453241