Interlayer Charge Transfer Regulates Single-Atom Catalytic Activity on Electride/Graphene 2D Heterojunctions

化学 石墨烯 异质结 电荷(物理) 催化作用 Atom(片上系统) 电子转移 氢原子 吸附 化学物理 离子 分子 光化学 纳米技术 物理化学 光电子学 有机化学 烷基 量子力学 嵌入式系统 物理 材料科学 计算机科学
作者
Wei Li,Cong Liu,Chenkai Gu,Jin‐Ho Choi,Song Wang,Jun Jiang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (8): 4774-4783 被引量:136
标识
DOI:10.1021/jacs.2c13596
摘要

Single-atom catalysts with structure and activity tunability have attracted significant attention for energy and environmental applications. Herein we present a first-principles study of single-atom catalysis on two-dimensional graphene and electride heterostructures. The anion electron gas in the electride layer enables a colossal electron transfer to the graphene layer, with the degree of transfer being controllable by the selection of electride. The charge transfer tunes the d-orbital electron occupancy of a single metal atom, enhancing the catalytic activity of hydrogen evolution reactions and oxygen reduction reactions. The strong correlation between the adsorption energy Eads and the charge variation Δq suggests that interfacial charge transfer is a critical catalytic descriptor for the heterostructure-based catalysts. The polynomial regression model proves the importance of charge transfer and accurately predicts the adsorption energy of ions and molecules. This study provides a strategy to obtain high-efficiency single-atom catalysts using two-dimensional heterostructures.
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
隐形曼青应助研友_楼灵煌采纳,获得10
1秒前
宋叶舟发布了新的文献求助30
1秒前
852应助xiao采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
科研通AI6.1应助懵懂的芫采纳,获得10
3秒前
3秒前
Leelelele应助务实鞅采纳,获得10
3秒前
织安完成签到,获得积分10
5秒前
whitebird发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
田様应助xx采纳,获得10
5秒前
Hello应助DouBo采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
豆子完成签到,获得积分10
8秒前
赘婿应助小小采纳,获得10
8秒前
兰瓜瓜完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
追寻茗发布了新的文献求助10
11秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
jiangxiaoxu完成签到,获得积分10
11秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
The Immune System (Fifth Edition) 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6558238
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8341642
关于积分的说明 17872274
捐赠科研通 5677554
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2941084
邀请新用户注册赠送积分活动 1916888
关于科研通互助平台的介绍 1788227