Selective spin injection of g-SiC6 monolayer for dioxygen activation

催化作用 化学 活化能 单层 自旋态 光化学 吸附 离解(化学) 旋转 分子 电子转移 化学物理 无机化学 物理化学 物理 凝聚态物理 有机化学 生物化学
作者
Xinrui Cao,Yaowei Xiang,Shunqing Wu,Zi‐Zhong Zhu,Xiao-Fei Li
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:613: 155911-155911
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.155911
摘要

Activation of molecular O2 is an important but difficulty step in many catalytic processes owing to the fact that a spin-flip based activation is normally required to transfer O2 from the triplet ground state to singlet state. Here, we report a new O2 activation mechanism, in which the catalyst can inject electrons with selective spins into O2 to directly result in a highly activated spin state. Our results show that the nonmagnetic g-SiC6 monolayer possesses a strong O2 binding, and the Si of g-SiC6 varies from sp2 to sp3 hybridization with the O2 incoming and injects electrons with antiparallel spins into the O2 with a super low energy barrier. The resulted high-activated spin state directly triggers the dissociation of bridge-on adsorbed O2 to ∗O with a very low activation energy of 0.09 eV. Further studies demonstrate that a CO molecule can be adsorbed by the activated O2 and the derived ∗O, and then be oxidized to CO2 subsequently. The weak adsorption of CO and CO2 prevents the poisoning of g-SiC6 by CO and promotes the catalyst regeneration. Our findings enriches the mechanistic understanding of oxygen reduction reaction and shed new light on the design of nonmagnetic metal-free catalysts for O2-activation.
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
2秒前
2秒前
2秒前
任性的冷梅完成签到,获得积分10
5秒前
hhhhhhl发布了新的文献求助10
6秒前
yangyangyoung发布了新的文献求助10
7秒前
赛因斯完成签到,获得积分10
7秒前
WXT雪完成签到,获得积分10
8秒前
up完成签到 ,获得积分10
8秒前
more发布了新的文献求助30
9秒前
ren80522应助任性的冷梅采纳,获得10
9秒前
宝宝言兼发布了新的文献求助10
15秒前
FashionBoy应助yangyangyoung采纳,获得10
16秒前
来自3602完成签到,获得积分10
18秒前
YG完成签到,获得积分10
20秒前
qpp完成签到,获得积分10
21秒前
SciGPT应助Hevesy采纳,获得30
21秒前
无解完成签到,获得积分10
21秒前
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
灰色白面鸮完成签到,获得积分10
28秒前
YElv完成签到,获得积分10
29秒前
5823364完成签到,获得积分10
30秒前
33秒前
英姑应助贪玩的笑阳采纳,获得10
43秒前
小毛完成签到,获得积分10
45秒前
hhhhhhl完成签到,获得积分10
46秒前
张闲完成签到,获得积分10
46秒前
君齐发布了新的文献求助10
46秒前
溪泉发布了新的文献求助10
47秒前
爆米花应助aaaaarfv采纳,获得10
48秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
49秒前
49秒前
hhhhhhl发布了新的文献求助10
52秒前
52秒前
52秒前
8R60d8应助fufu采纳,获得10
53秒前
53秒前
54秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】请使用合适的网盘上传文件 10000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 1500
Green Star Japan: Esperanto and the International Language Question, 1880–1945 800
Sentimental Republic: Chinese Intellectuals and the Maoist Past 800
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 800
Parametric Random Vibration 800
Building Quantum Computers 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 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 3864358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3406687
关于积分的说明 10651069
捐赠科研通 3130689
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1726537
邀请新用户注册赠送积分活动 831802
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 780009