Single-atom W anchored Janus transition metal dichalcogenides as a promising catalyst for the ammonia synthesis

过电位 催化作用 杰纳斯 过渡金属 化学 氨生产 氧化还原 密度泛函理论 电化学 纳米技术 无机化学 物理化学 材料科学 计算化学 有机化学 电极
作者
Yanan Meng,Tingting Wang,Jing Chen,Shi‐Bo Cheng
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:640: 158470-158470 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2023.158470
摘要

Electrochemical nitrogen reduction reaction (NRR) has emerged as an eco-friendly and economical tactic for ammonia synthesis recently. However, for most NRR catalysts, high overpotential and low Faraday efficiency are the main bottlenecks for their practical applications. Herein, a sequence of transition metals anchored on a novel category of transition metal dichalcogenides monolayers, Janus TMDs (TM@MoSSe, TM = Sc-Zn, Mo, W, Ru-Ag, and Os-Au), as NRR catalysts were investigated through a three-step detailed screening based on the density function theory (DFT) calculations. According to the estimated stability, high catalytic activity, and unexceptionable selectivity of TMDs, W@MoSSe and Os@MoSSe were identified as effective candidate catalysts for NRR, of which W@MoSSe was screened as the optimal NRR catalyst, and the limiting potential is −0.15 V. Importantly, W@MoSSe exhibits remarkable inhibition on the hydrogen evolution reaction (HER), due to the ultra-high Faraday efficiency (100%). Notably, more density of states in W@MoSSe, apparent charge transfer, and strong orbital hybridization between W@MoSSe and NRR intermediates may contribute to its observed high NRR catalytic activity. These findings showed the feasible applications of Janus TMDs in the single-atom catalysis of the NH3 synthesis, which could open a new bright prospect for exploring efficient NRR catalysts experimentally.
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
北北发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
科研通AI5应助故里采纳,获得10
5秒前
5秒前
哈哈一世完成签到,获得积分10
6秒前
辣辣发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
深情安青应助开朗以亦采纳,获得10
6秒前
7秒前
小蘑菇应助Jason采纳,获得10
7秒前
舒心的万声完成签到,获得积分10
8秒前
cherish发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
isukini完成签到,获得积分10
10秒前
NexusExplorer应助222采纳,获得10
10秒前
10秒前
12秒前
简单面包发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
科研通AI5应助听雨潇潇采纳,获得10
13秒前
冉旭完成签到,获得积分10
13秒前
专注梦之完成签到,获得积分10
13秒前
小高完成签到 ,获得积分10
14秒前
香蕉觅云应助孙一莎采纳,获得10
14秒前
lierikafei发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI5应助李亚莉采纳,获得10
15秒前
yu完成签到,获得积分10
15秒前
复杂不二完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
HL发布了新的文献求助10
17秒前
诗轩发布了新的文献求助10
17秒前
我是老大应助xjp采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
Snowychen完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
mb发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
材料概论 周达飞 ppt 500
Nonrandom distribution of the endogenous retroviral regulatory elements HERV-K LTR on human chromosome 22 500
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
科学教育中的科学本质 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 3806839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3351563
关于积分的说明 10354783
捐赠科研通 3067340
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1684500
邀请新用户注册赠送积分活动 809737
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 765635