C3N-supported ⅢA group metal single-atom catalysts with different coordination microenvironments: Electrocatalytic NO reduction to ammonia

催化作用 化学 金属 Atom(片上系统) 单层 电化学 主组元素 选择性 纳米技术 组合化学 过渡金属 材料科学 物理化学 电极 有机化学 生物化学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Shize Liu,Guanru Xing,Hailing Yu,Jing-Yao Liu
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:649: 159130-159130
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2023.159130
摘要

Electrochemical NO reduction reaction (NORR) to NH3 is regarded as a low-cost and environmentally friendly method that can simultaneously remove harmful NO and synthesize useful NH3. Using main group metal (MGM) atoms as active centers has the potential to enhance the selectivity of single-atom catalysts (SACs) for NH3. Herein, we selected Al, Ga and In atoms as active centers and designed 12 MGM SACs supported on the defective C3N monolayer with four coordination environments: MGM-C2N, MGM-C3, MGM-C2N2 and MGM-C4. Based on density functional theory (DFT) calculations, the NORR electrocatalytic performance of these 12 SACs were systematically investigated. Detailed studies on the NORR mechanism show that seven of these SACs exhibit excellent activity in reducing NO to NH3, effectively preventing the formation of byproducts (N2O, N2 and H2). Further stability calculations led to the identification of five promising NORR electrocatalysts with both excellent catalytic performance and stability: Al/Ga/In-C2N2 and Ga/In-C4. Moreover, the Bader charge (QMGM) of the MGM atom was used to explain the variation in activity resulting from different coordination environments. This work not only provides valuable insights for future exploration of MGM SACs, but also contributes to a better understanding of the impact of coordination environments on catalytic activity.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
1秒前
2秒前
kailinew发布了新的文献求助10
2秒前
SciGPT应助飘逸妙柏采纳,获得10
2秒前
zzzzzzhang完成签到,获得积分20
2秒前
Serine完成签到,获得积分10
2秒前
马力完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
小黄发布了新的文献求助10
3秒前
zhao完成签到,获得积分10
4秒前
wayne发布了新的文献求助10
4秒前
xinglin给xinglin的求助进行了留言
4秒前
4秒前
zzzzzzhang发布了新的文献求助10
5秒前
JamesPei应助jocelynnna采纳,获得10
5秒前
大宝慧发布了新的文献求助10
5秒前
胡萝卜发布了新的文献求助10
5秒前
quhayley应助小鱼采纳,获得10
5秒前
无极发布了新的文献求助30
6秒前
8秒前
Torrian完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
8秒前
10秒前
777发布了新的文献求助10
11秒前
昂莫达发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
下载发布了新的文献求助10
15秒前
养乐多完成签到,获得积分10
15秒前
17秒前
3am发布了新的文献求助10
18秒前
jocelynnna发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
777发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
乐乐应助罗德尼采纳,获得30
21秒前
光亮的思天完成签到,获得积分10
22秒前
林宥嘉应助Zz采纳,获得10
22秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
Phase Diagrams: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2448385
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2123011
关于积分的说明 5401154
捐赠科研通 1851865
什么是DOI,文献DOI怎么找? 920992
版权声明 562185
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 492680