亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Mechanistic Insight into Dual-Metal-Site Catalysts for the Oxygen Reduction Reaction

催化作用 化学 金属 过渡金属 铂金 化学物理 无机化学 纳米技术 材料科学 生物化学 有机化学
作者
Courtney Brea,Guoxiang Hu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (7): 4992-4999 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c00090
摘要

Incorporating a second transition metal to iron–nitrogen–carbon single-atom catalysts (Fe–N–C SACs) to design dual-metal-site catalysts (DMSCs) was demonstrated to offer a promising opportunity to enhance the oxygen reduction reaction (ORR). However, due to the many possible structural configurations and the dynamic structure evolution of metal centers under reaction conditions, it is challenging to clearly elucidate the structure–property relationship at the atomic level. Here, we develop a computational workflow integrating configuration generations, phase diagram constructions, and reaction free energy calculations to provide an insightful understanding of the active site structures and catalytic mechanisms of ORR on DMSCs. Using Fe–Cu as an example, we generate 31 configurations by tiling the hexagonal lattice of graphene and investigate their atomic structures under reaction conditions. We find that for a wide range of electrode potentials, the Fe site is covered by an *OH intermediate, while the Cu site is not covered by any intermediate. With the OH-ligated structures, we identify the configurations which possess higher catalytic activity than Fe–N–C and Pt(111). We demonstrate that ORR on Fe–Cu DMSCs proceeds via the associative pathway, and the desorption of *OH is the rate-determining step. Further analysis reveals a linear correlation between the limiting potential and the magnetic moment on Fe and suggests a closer distance between the two metal sites benefits the catalytic activity. These mechanistic insights pave the way for the rational design of efficient platinum group metal-free DMSCs for ORR.
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
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
3秒前
ah爱科研发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
ah爱科研完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
21秒前
科研进化中完成签到,获得积分10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
38秒前
黑妖完成签到,获得积分10
54秒前
54秒前
楠楠2001完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
辞却发布了新的文献求助20
1分钟前
orangel发布了新的文献求助10
1分钟前
wanci应助饺子大王采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
辞却完成签到,获得积分10
1分钟前
饺子大王完成签到,获得积分20
1分钟前
DW发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
自然的砖头完成签到,获得积分20
2分钟前
李健应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
在水一方应助遥遥领先采纳,获得10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
欧阳蛋蛋鸡完成签到 ,获得积分10
2分钟前
李健的小迷弟应助小羊zhou采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
jeff发布了新的文献求助30
3分钟前
小羊zhou发布了新的文献求助10
3分钟前
jeff完成签到,获得积分10
3分钟前
共享精神应助DW采纳,获得10
3分钟前
成就青荷发布了新的文献求助30
3分钟前
jeff完成签到,获得积分10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Chemistry 3000
Bulletin de la Societe Chimique de France 400
Assessment of adverse effects of Alzheimer's disease medications: Analysis of notifications to Regional Pharmacovigilance Centers in Northwest France 400
Introducing Sociology Using the Stuff of Everyday Life 400
Conjugated Polymers: Synthesis & Design 400
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 380
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4279873
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3808029
关于积分的说明 11929179
捐赠科研通 3455385
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1894998
邀请新用户注册赠送积分活动 944320
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 848183