Mechanism of ozone adsorption and activation on B-, N-, P-, and Si-doped graphene: A DFT study

杂原子 催化作用 石墨烯 吸附 分解 化学 密度泛函理论 活化能 活性氧 屏障激活 氧气 化学工程 组合化学 材料科学 计算化学 纳米技术 物理化学 有机化学 戒指(化学) 工程类 生物化学
作者
Guangfei Yu,Yongbing Xie,Qingfeng Ge,Qin Dai,Jun Xu,Hongbin Cao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:430: 133114-133114 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133114
摘要

The detailed evolution mechanism of O3 into Reactive oxygen species (ROS) is of paramount importance but remains elusive in catalytic ozonation. Herein, we report a density functional theory study to comprehensively reveal the specific evolution processes of O3 into ROS on the B-, N-, P-, and Si-doped graphene, including the adsorption, decomposition and ROS generation. In contrast to some previous reports that O3 would directly decompose into effective ROS on catalysts, our results indicate that after O3 adsorption, the decomposition products are ground state O2 and the adsorbed oxygen species (Oads). The Oads is more likely to act as a crucial intermediate for generating other ROS instead of directly attacking the organics. The type of the ROS and generation efficiency vary with the doped heteroatoms, and the heteroatoms of B, P and Si, or the neighboring C of N, would serve as active sites for O3 adsorption and decomposition. The N- and P-doped graphene are predicted to have the superior performance in ROS generation and catalytic stability. Finally, twenty representative descriptors were adopted to build the quantitative structure–activity relationship (QSAR) with the activation energy barrier of O3 decomposition. The result indicates that condensed dual descriptor (CDD) could be useful for preliminarily selecting the modified graphene catalysts, since it shows a very good linear relation with the activation energy barrier. This contribution provides an alternative way to gain fundamental insights into the mechanism of catalytic ozonation at the molecular level, and could be helpful for designing more-efficient catalysts in environmental remediation.

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
汉堡包应助万万采纳,获得10
1秒前
2秒前
小马甲应助香蕉靖荷采纳,获得10
4秒前
Carlos完成签到,获得积分10
4秒前
酚蓝8803发布了新的文献求助10
4秒前
斯文败类应助Dawn采纳,获得10
5秒前
果子发布了新的文献求助10
8秒前
flysky120完成签到,获得积分10
8秒前
gzupppp完成签到,获得积分10
9秒前
不会c的小谢完成签到 ,获得积分10
9秒前
15274887998发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
燕燕于飞发布了新的文献求助10
14秒前
Gan发布了新的文献求助10
14秒前
李爱国应助zzf采纳,获得10
15秒前
乐乐应助段昊焱采纳,获得10
15秒前
15秒前
哈哈发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
魏林娟完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
搜集达人应助美孟成真采纳,获得10
17秒前
Dawn发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
niu完成签到,获得积分10
18秒前
香蕉靖荷发布了新的文献求助10
20秒前
yqf完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
152894发布了新的文献求助10
20秒前
啊哈哈哈发布了新的文献求助30
22秒前
22秒前
123发布了新的文献求助10
23秒前
蓝蓝精灵发布了新的文献求助20
23秒前
小时完成签到 ,获得积分10
24秒前
赘婿应助白门小强采纳,获得10
25秒前
简单的亦竹完成签到 ,获得积分10
26秒前
专注宛凝完成签到,获得积分10
26秒前
火柴盒完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7367337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8975402
关于积分的说明 19081773
捐赠科研通 7011113
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224527
关于科研通互助平台的介绍 2387902
邀请新用户注册赠送积分活动 2205060