Effect of cobalt phosphide (CoP) vacancies on its hydrogen evolution activity via water splitting: a theoretical study

空位缺陷 密度泛函理论 磷化物 离解(化学) 吸附 材料科学 化学物理 催化作用 分解水 氢原子 Atom(片上系统) 化学 纳米技术 物理化学 结晶学 计算化学 无机化学 有机化学 烷基 光催化 计算机科学 嵌入式系统
作者
Xiaofei Cao,Yuan Tan,Huaan Zheng,Jun Hu,Xi Chen,Zhong Chen
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:24 (7): 4644-4652 被引量:28
标识
DOI:10.1039/d1cp05739a
摘要

Defect engineering plays an important role in improving the performance of catalysts. To clarify the roles of Co and P vacancies in CoP for water splitting, a theoretical study based on density functional theory was carried out in this paper. The geometric and electronic structures, activity and stability of the CoP (101)B surface, CoP (101)B with the Co vacancy (Covac) and the P vacancy (Pvac) are investigated. The results indicate that the CoP (101)B surface with Pvac and Covac can enhance the electron transfer to the surface. The Pvac will upward shift the Co d-band center near the vacancy site, which promotes the adsorption of H on the Co atom. As a result, the bridge Co-Co sites near the vacancy become the active sites for the hydrogen evolution reaction (HER) (ΔGH* = 0.01 eV). The loss of the Co atom also results in an upward shift of its d-band center, which will enhance the H adsorption on the adjacent Co sites. The unevenly distributed electrons due to the presence of vacancies on the surface cause spontaneous dissociation of H2O molecules. Furthermore, the thermodynamic analysis and surface energy find that the CoP (101)B and (101)B facets with Covac and Pvac present good stability. The current work has shed light onto the mechanism of water splitting on the surface of phosphide with vacancies. Our study suggests that engineering vacancies on CoP is a feasible route to improve its 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
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
可爱的函函应助Emma采纳,获得10
2秒前
海马体发布了新的文献求助10
4秒前
mingyu发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
炙热的雪糕完成签到,获得积分10
6秒前
9秒前
逆蝶完成签到,获得积分10
10秒前
西兰花啊发布了新的文献求助10
10秒前
英姑应助Stanislav采纳,获得10
11秒前
L_online发布了新的文献求助30
11秒前
mingyu完成签到 ,获得积分10
16秒前
脑洞疼应助终澈采纳,获得10
17秒前
DT完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI5应助德坚采纳,获得10
19秒前
Yuzuru_gyq完成签到 ,获得积分10
20秒前
香香完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
25秒前
28秒前
Yang_Energy发布了新的文献求助30
28秒前
nuoyefenfei完成签到,获得积分10
31秒前
终澈发布了新的文献求助10
31秒前
Dr.Tang完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
35秒前
36秒前
37秒前
科目三应助杜11采纳,获得10
38秒前
寒冷听露完成签到,获得积分10
39秒前
小马甲应助Zl0911采纳,获得10
39秒前
Rico发布了新的文献求助10
40秒前
眠眠冰完成签到,获得积分10
41秒前
小天发布了新的文献求助10
41秒前
43秒前
赘婿应助Nancy采纳,获得10
44秒前
思源应助映澈采纳,获得10
50秒前
fo_shuo发布了新的文献求助10
50秒前
50秒前
52秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 3778170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323851
关于积分的说明 10215999
捐赠科研通 3039020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667747
邀请新用户注册赠送积分活动 798383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758339