Modifying the second coordination spheres of Fe active sites for electrocatalytic nitric oxide reduction in realistic electrochemical environment

催化作用 化学 电化学 反应速率常数 无机化学 电催化剂 物理化学 电极 动力学 有机化学 量子力学 物理
作者
Xiuqing Zhu,Xuedan Song,Wenxin Yang,Chang Yu,Jieshan Qiu
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:678: 161129-161129 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2024.161129
摘要

The first and second coordination spheres in the coordination microenvironment may regulate the electronic structure of single-metal atoms supported on carbon matrix, which in turn modulates the catalyst's catalytic activity. Simulating the kinetic process of electrocatalytic nitric oxide reduction reaction (NORR) by the theoretical modeling of electrochemical microenvironments helps understand the theoretical structure–activity relationship and guides a more rational design of electrocatalysts. In this study, density functional theory calculations combined with a constant-potential/hybrid-solvent model and microkinetic modeling are employed to study NORR mechanism on the carbon-based FeN4, FeN4-O and FeN4-B catalysts with different electronegativity atoms in the second coordination spheres under −1.00 ∼ 0.40 V vs. RHE. The free energy changes of all elementary reactions for NORR on the catalysts reveal that the optimal pathways for NORR on FeN4 produce both ammonia and hydroxylamine, proceeding through the reaction intermediates *NHOH. Within −1.00 ∼ -0.37 V vs. RHE, the kinetic barriers of the rate-determining steps for NORR increase sequentially on FeN4, FeN4-O, and FeN4-B, corresponding to the sequentially decreasing reaction rate constants. At −6.00 mA∙cm−2, the electrode potential for ammonia production on FeN4 catalyst is the lowest among the catalysts at −0.70 V vs. RHE, indicating it has higher electrocatalytic 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
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
刚刚
Lee完成签到,获得积分10
刚刚
Loik发布了新的文献求助10
1秒前
王小小翔完成签到,获得积分10
1秒前
专一的忆寒完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
L1230完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
HMethod完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
王小奇完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
M先生发布了新的文献求助10
9秒前
kingkingwang2013完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
11秒前
张亚博发布了新的文献求助10
11秒前
ZCN发布了新的文献求助10
11秒前
实验员完成签到,获得积分20
12秒前
无奈的代珊完成签到 ,获得积分10
12秒前
zzz完成签到,获得积分10
13秒前
汉堡包应助假装有昵称采纳,获得10
13秒前
16秒前
完美世界应助张亚博采纳,获得10
18秒前
19秒前
从容芮应助李思超采纳,获得220
20秒前
成就关注了科研通微信公众号
20秒前
21秒前
21秒前
M先生完成签到,获得积分10
22秒前
实验员发布了新的文献求助10
27秒前
安然完成签到 ,获得积分10
27秒前
十八鱼发布了新的文献求助10
28秒前
柿花不是花完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
29秒前
123116011411完成签到,获得积分20
29秒前
WYN发布了新的文献求助10
29秒前
songurt完成签到,获得积分20
30秒前
31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
Acute Mountain Sickness 2000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
Why Neuroscience Matters in the Classroom 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5046306
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4275478
关于积分的说明 13327315
捐赠科研通 4089494
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2237791
邀请新用户注册赠送积分活动 1244871
关于科研通互助平台的介绍 1173052