Defect Engineering of Oxygen Vacancies in Ultrathin NiFe-Layered Double Hydroxides: Insights from Density Functional Theory

层状双氢氧化物 密度泛函理论 杂原子 材料科学 费米能级 空位缺陷 兴奋剂 电子结构 碳纤维 态密度 带隙 再分配(选举) 凝聚态物理 化学物理 吸附 化学 无机化学 电子 物理化学 计算化学 物理 结晶学 光电子学 有机化学 戒指(化学) 量子力学 政治 复合数 政治学 法学 复合材料
作者
C.M. Ramos-Castillo,Lorena Álvarez‐Contreras,Noé Arjona,Minerva Guerra‐Balcázar
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (10): 4161-4170 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c07521
摘要

Defects and interface engineering in layered double hydroxides (LDH) are crucial for the rational search for functional electrocatalysts. Despite the known enhancement of LDH activity by oxygen vacancies (Ov), a formal exploration of how vacancy content influences electrocatalytic properties is lacking. Herein, density functional theory (DFT) calculations were employed to investigate the impact of the Ov content (1–5%) on the electronic structure, electrocatalytic activity of NiFe LDH, and interface coupling with heteroatom-doped carbon. Calculations revealed that the density of states and bandwidth of defect levels induced within the band gap depend on the Ov content, influencing the adsorption of oxygenated species and calculated overpotentials for the oxygen evolution reaction (OER), predicted to be three times less than that of the defect-free system. Additionally, binding energy calculations highlight heightened interactions between Ov-enriched LDH and doped-carbon surfaces, causing electron density redistribution and Fermi level shifts due to doping effects. Carbon modification with pyridinic nitrogen and phosphorus is a promising candidate for enhanced interface engineering with defective LDH, attributed to the larger interaction energy and alignment of its Fermi level with the valence band of LDH, underscoring the key role of pyridinic nitrogen in the carbon support and enhanced electronic conductivity in LDH/carbon composites.
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
yes完成签到 ,获得积分10
刚刚
zhilianghui0807完成签到 ,获得积分10
3秒前
游01完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
夏明明完成签到,获得积分10
6秒前
无花果应助英俊延恶采纳,获得10
9秒前
11秒前
烙饼完成签到,获得积分10
12秒前
双青豆完成签到 ,获得积分10
13秒前
英勇凝旋完成签到,获得积分10
16秒前
小杨完成签到 ,获得积分10
18秒前
even完成签到 ,获得积分10
19秒前
宇宇宇c完成签到,获得积分10
21秒前
fufufu123完成签到 ,获得积分10
22秒前
星辰大海应助可乐味橘子采纳,获得10
24秒前
偷得浮生半日闲完成签到 ,获得积分10
26秒前
wanci应助daladidala采纳,获得10
27秒前
cwq完成签到 ,获得积分10
28秒前
淡然的芷荷完成签到 ,获得积分10
28秒前
小高同学完成签到,获得积分10
31秒前
xiaofan应助Bismarck采纳,获得10
31秒前
guangyu完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
haonanchen完成签到,获得积分10
39秒前
漏脑之鱼完成签到 ,获得积分10
39秒前
daladidala发布了新的文献求助10
39秒前
张立佳完成签到 ,获得积分10
40秒前
xyzlancet完成签到,获得积分10
40秒前
46秒前
heavenhorse完成签到,获得积分0
46秒前
Nick应助雪山飞龙采纳,获得30
46秒前
Ting完成签到 ,获得积分10
50秒前
RYAN完成签到 ,获得积分10
51秒前
乐人完成签到 ,获得积分10
52秒前
柠檬完成签到 ,获得积分10
53秒前
迟迟完成签到 ,获得积分10
55秒前
万事屋完成签到 ,获得积分10
57秒前
Present完成签到,获得积分10
1分钟前
pp完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Elgar Companion to Consumer Behaviour and the Sustainable Development Goals 540
Images that translate 500
Transnational East Asian Studies 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3843292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3385599
关于积分的说明 10540781
捐赠科研通 3106177
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710900
邀请新用户注册赠送积分活动 823825
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774308