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用于氮还原反应的过渡金属单原子催化剂高通量筛选

材料科学 2022-12-28 v1

摘要

将金属作为氮还原反应催化中心的发现激发了人们对单原子催化剂的巨大热情。然而,现有 SACs 较差的活性和低选择性远不能满足工业要求。通过高通量第一性原理计算,掺杂工程可有效调控 b-Sb 单层的 NRR 性能。特别是,从活性中心电子结构的角度揭示了 N2 活化的起源。在 24 种过渡金属掺杂剂中,Re@Sb 和 Tc@Sb 表现出最佳的 NRR 催化性能,且具有低的限制电位。Re@Sb 和 Tc@Sb 还能显著抑制 HER,并实现 100% 的高理论法拉第效率。我们的发现不仅加速了合成氨催化剂的发现,也有助于进一步阐明结构-性能关联。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.05283,
  title  = {High-Throughput Screening of Transition Metal Single-Atom Catalysts for Nitrogen Reduction Reaction},
  author = {Tingting Bo and Shiqian Cao and Nan Mu and Ruixin Xu and Yanyu Liu and Wei Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.05283},
  year   = {2022}
}