亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Deciphering the Mechanism and Activity of Diatomic Catalysts for Urea Electrosynthesis with DFT and Machine Learning

电催化剂 催化作用 尿素 联轴节(管道) 材料科学 双原子分子 石墨烯 金属间化合物 机器学习 电化学 人工智能 组合化学 机制(生物学) 合理设计 分析物 纳米技术 理论(学习稳定性) 公制(单位) 计算机科学 计算化学 电子效应 生化工程 电合成 化学物理 鉴定(生物学) 甲烷氧化偶联
作者
Li Shi,Xiaobing Wang,Wenqian Yang,Xin Wang,Xiuyun Zhang,Yanwen Ma,Jin Zhao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (29) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/adfm.202527437
摘要

Abstract Electrochemical urea synthesis under ambient conditions offers a sustainable alternative to the Haber‐Bosch process but is hindered by sluggish C─N coupling and poor selectivity. To address these challenges, we this study constructs a comprehensive library of diatomic catalysts (DACs) anchored on defect‐engineered nitrogen‐doped graphene and systematically investigate their mechanistic pathways and activity trends for urea synthesis through high‐throughput screening integrated with machine learning (ML). Among the candidates, QV2 and QV3‐typed DACs emerge as the most stable, with stability dictated by N coordination at carbon vacancies. Notably, QV3 exhibits superior activity by enabling a distinct C─N coupling mechanism, wherein the enlarged intermetallic spacing promotes facile N─N bond cleavage of the *NHNH intermediate, generating highly reactive *NH species that readily couple with *CO, thereby markedly reducing the coupling barrier compared with QV2. Furthermore, a unified potential‐determining‐step (PDS) criterion is established to accelerate the identification of highly active catalysts, providing a standardized metric for rapid screening and mechanistic evaluation. ML analysis further highlights two key descriptors, the metal‐N coordination distance (D TM‐N2 ) and the d‐electron parameter (θ d ), that govern the PDS. These findings offer experimentally accessible DAC targets and clear mechanistic insights, thereby establishing a rational basis for next‐generation urea electrocatalyst design.
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
个性鹭洋完成签到,获得积分10
11秒前
14秒前
库小学生发布了新的文献求助10
18秒前
沉静的愫完成签到,获得积分10
18秒前
悄然飘去完成签到 ,获得积分10
29秒前
风金关注了科研通微信公众号
31秒前
44秒前
风金发布了新的文献求助10
50秒前
库小学生完成签到,获得积分10
53秒前
在水一方完成签到 ,获得积分0
55秒前
58秒前
59秒前
1分钟前
迷人白桃完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
跳跃的枫完成签到,获得积分10
1分钟前
老戎完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
拼搏的小凝完成签到,获得积分10
1分钟前
在水一方的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
czl发布了新的文献求助30
2分钟前
2分钟前
taliaidk关注了科研通微信公众号
2分钟前
文静楷瑞完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
wwwww发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
wwwww发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
酷炫安雁完成签到,获得积分10
2分钟前
wwwww发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
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
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8115264
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521396
关于积分的说明 21533517
捐赠科研通 7693435
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413534
关于科研通互助平台的介绍 2539836
邀请新用户注册赠送积分活动 2453572