Transition metal single-atoms anchored on Mo

过渡金属 结晶学 化学 金属 材料科学 冶金 有机化学 催化作用
作者
Lianming Zhao,Yizhu Wang,Tao Ding,Zeyue Peng,Z.N. Jiang,Jinghao Zhang,Xueru Wang,Yuan Li,Guang Zhao,Hao Ren,Wei Xing,Jing Xu
出处
期刊:PubMed 被引量:1
标识
DOI:10.1039/d5cp02296g
摘要

Alkaline anion-exchange membrane fuel cells (AEMFCs) have garnered significant attention as promising energy conversion devices, yet their development remains hindered by the scarcity of efficient platinum-free electrocatalysts for the hydrogen oxidation reaction (HOR). Here, we systematically investigated the HOR catalytic performance of transition metal single-atoms supported by Mo2C (TM-Mo2C, TM = Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ru, Rh, Pd, Ag, Ir, Pt) using first-principles density functional theory (DFT) calculations. Theoretical calculations indicate that the integration of TM atoms with Mo2C substrates modulates the electronic structure, and establishes dual active sites comprising TM and adjacent Mo atoms. This synergistic configuration optimizes the adsorption free energies of key intermediates (H* and OH*), thereby regulating HOR activity. Volcano-shaped relationships are identified between the catalytic activity of TM-Mo2C and the adsorption free energies of H* and OH*. Notably, Ru-Mo2C exhibits ultralow free energy barriers for HOR due to its balanced H* and OH* adsorption strengths, demonstrating superior catalytic performance. Additionally, Ru-Mo2C shows excellent thermodynamic and electrochemical stability, supported by its negative formation energy and high oxidation potential. These findings highlight Ru-Mo2C as a promising high-performance HOR catalyst for AEMFCs, offering theoretical guidance for the rational design of efficient Pt-free electrocatalysts.

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
时光友岸完成签到,获得积分10
7秒前
玛卡巴卡爱吃饭完成签到 ,获得积分10
19秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
31秒前
程大大大教授完成签到,获得积分10
34秒前
简爱完成签到 ,获得积分10
38秒前
丢硬币的小孩完成签到,获得积分10
38秒前
可了不得完成签到 ,获得积分10
39秒前
LPPQBB应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
LPPQBB应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
LINDENG2004完成签到 ,获得积分10
47秒前
沉静香氛完成签到 ,获得积分10
50秒前
老迟到的友桃完成签到 ,获得积分10
52秒前
54秒前
57秒前
Beta2187发布了新的文献求助30
1分钟前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
老北京完成签到,获得积分10
1分钟前
感性的大楚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
冷傲的擎汉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
优娜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
追梦完成签到,获得积分10
1分钟前
三脸茫然完成签到 ,获得积分0
2分钟前
乐观的星月完成签到 ,获得积分10
2分钟前
LJ_2完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CyberHamster完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
一一一多完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
朝圣者发布了新的文献求助10
2分钟前
jie酱拌面应助小鼠星球采纳,获得10
2分钟前
科研小白完成签到 ,获得积分10
2分钟前
朝圣者完成签到,获得积分10
2分钟前
赖建琛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Bryce完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Tonald Yang完成签到 ,获得积分20
2分钟前
中工完成签到 ,获得积分10
2分钟前
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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5293608
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4443689
关于积分的说明 13831517
捐赠科研通 4327531
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2375564
邀请新用户注册赠送积分活动 1370832
关于科研通互助平台的介绍 1335793