The enhanced electro/photocatalytic activity for nitric oxide reduction to ammonia by B@g-C9N10 monolayer

单层 催化作用 材料科学 溶剂化 光催化 选择性 氧化物 光化学 化学 组合化学 无机化学 分子 纳米技术 有机化学
作者
Min Wang,Yuhong Huang,Haiping Lin,Haili Zhao,Fang Ma,Jianmin Zhang,Xiumei Wei
出处
期刊:Materials Chemistry and Physics [Elsevier BV]
卷期号:315: 128914-128914
标识
DOI:10.1016/j.matchemphys.2024.128914
摘要

Selective electro/photocatalytic reduction of nitride oxide (NO) to ammonia (NH3) provides a promising way to remove the pollutant under ambient conditions. The key to NO reduction reaction (NORR) is to develop more economical and efficient electrocatalysts compared to the industrialized Pt-based catalysts. In this work, the boron atom doping g-C9N10 monolayer (B@g-C9N10) is designed and the electro/photocatalytic NORR performance is systematically investigated by means of density functional theory (DFT). Among the N-end, O-end and side-on structures, the N-end NO adsorption is found to be the most stable one, which greatly favors the NO activation by the “σ-donation and π* back-donation” mechanism. Among the N-distal, N-alternating, O-distal, O-alternating, Mixed 1–3 hydrogenation pathways in the electrocatalytic process, the O-alternating and Mixed-2 pathways are the most efficient NORR routes, which have the same limiting potential (UL) of −0.386 V in the step of *NH2→*NH3. However, the NO molecule is more easily activated in *N–OH along O-alternating pathway than Mixed-2 pathway. The energy barrier can be further decreased by considering the implicit and explicit solvation model and the NH3 selectivity of B@g-C9N10 is higher than N2O, N2 and H2. The irradiating energy of 1.094 eV can decrease the reaction energy, resulting in the spontaneous NORR process along Mixed-2 pathway. Our findings uncover a promising approach to design a bifunctional NORR electro/photocatalyst with high NH3 selectivity and activity NO→NH3 conversion.
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
嘟嘟52edm完成签到 ,获得积分10
5秒前
冷傲凝琴完成签到,获得积分10
8秒前
Ashley完成签到 ,获得积分10
11秒前
小蚂蚁完成签到 ,获得积分10
13秒前
Jenlisa完成签到 ,获得积分10
19秒前
leo完成签到,获得积分10
26秒前
此去经年完成签到 ,获得积分10
26秒前
冷静如松完成签到 ,获得积分10
43秒前
Gavin完成签到,获得积分10
43秒前
一切都会好起来的完成签到,获得积分10
44秒前
科研通AI2S应助Lorain采纳,获得10
48秒前
whitepiece完成签到,获得积分10
50秒前
小绵羊发布了新的文献求助10
56秒前
1分钟前
领导范儿应助卉不卉采纳,获得10
1分钟前
务实觅松完成签到 ,获得积分10
1分钟前
包容的映天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小绵羊发布了新的文献求助10
1分钟前
Lazyazy_完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大气夜山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Swann应助小绵羊采纳,获得10
1分钟前
leibaozun完成签到 ,获得积分10
1分钟前
求助完成签到,获得积分10
1分钟前
糟糕的翅膀完成签到,获得积分10
1分钟前
Much完成签到 ,获得积分10
1分钟前
la完成签到 ,获得积分10
1分钟前
包容的忆灵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
laber应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ab完成签到,获得积分10
1分钟前
Fiona完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小熊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小墨墨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
忧伤的二锅头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
从容映易完成签到,获得积分10
1分钟前
无限的含羞草完成签到,获得积分10
1分钟前
leo完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 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 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 3965769
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3510991
关于积分的说明 11155985
捐赠科研通 3245486
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793074
邀请新用户注册赠送积分活动 874215
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804255