清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

Single-atom catalysts based on one-dimensional metal porphyrin chains toward oxygen reduction reactions

卟啉 催化作用 光化学 还原(数学) 金属 氧还原反应 Atom(片上系统) 化学 氧还原 氧气 氧原子 有机化学 计算机科学 电化学 分子 物理化学 电极 嵌入式系统 数学 几何学
作者
Liang Chen,Haiyang Gao,Chuncai Kong,Zhimao Yang,Tao Yang
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:163 (8) 被引量:2
标识
DOI:10.1063/5.0280114
摘要

Single-atom catalysts has emerged as a groundbreaking concept in catalysis, where individual metal atoms are anchored on supports such as carbon-based materials, oxides, or nitrides, serving as isolated active sites for catalytic reactions. In the present study, we theoretically explore the geometries, bonding properties, electronic structures, and potential catalytic performances of the recently synthesized one-dimensional (1D) M-porphyrin chains, in which the M-N4-C motif acts as the active site for oxygen reduction reactions (ORRs). Three configurations of 1D M-porphyrin chains (M = Ni, Zn) were investigated, including (a) M-porphyrin ribbon, (b) butadiyne-linked M-porphyrin, and (c) M-porphyrin-fused graphene nanoribbons. The calculation results reveal that all those 1D M-porphyrin chains are semiconductors. Energy decomposition analysis combined with natural orbital for chemical valence (EDA-NOCV) shows that the metal-ligand interaction in Ni-porphyrin is stronger than that in Zn-porphyrin. Compared to Zn-porphyrin chains, Ni-porphyrin chains exhibit stronger adsorption and superior electron transfer capabilities, which is attributed to enhanced orbital hybridization between the Ni 3d atomic orbitals and adsorbed oxygen 2p orbitals. The catalytic reaction pathways of these chains are similar for all those SACs and depend slightly on linker types, highlighting the importance of the local environment of the M-N4-C coordination framework. These findings provide valuable insights into the design of SACs with tailored properties, offering significant potential for applications in energy conversion and environmental catalysis.
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
舒适的淇完成签到,获得积分10
10秒前
drirshad完成签到,获得积分10
15秒前
邸杨帆完成签到 ,获得积分10
32秒前
42秒前
zhanghao完成签到,获得积分10
44秒前
50秒前
tlh完成签到 ,获得积分10
52秒前
感动初蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gaolina0114完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
整齐白秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
叶子发布了新的文献求助20
1分钟前
叶子完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
m996发布了新的文献求助10
2分钟前
ZDU完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Ava应助m996采纳,获得10
2分钟前
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
fzzf完成签到,获得积分10
2分钟前
ww发布了新的文献求助10
2分钟前
foxm完成签到,获得积分10
3分钟前
研友_LpvQlZ完成签到,获得积分10
3分钟前
aspect完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Luoyan2012完成签到,获得积分10
4分钟前
玛卡巴卡爱吃饭完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Lucia完成签到 ,获得积分10
4分钟前
胡萝卜完成签到,获得积分10
5分钟前
萝卜青菜完成签到 ,获得积分10
5分钟前
MingY完成签到,获得积分10
5分钟前
棉裤完成签到,获得积分10
5分钟前
怕黑明雪完成签到,获得积分10
5分钟前
77完成签到,获得积分10
5分钟前
霜之哀伤完成签到,获得积分10
5分钟前
刘雯完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
睡不醒完成签到 ,获得积分10
5分钟前
灿烂而孤独的八戒完成签到 ,获得积分0
5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
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School: When Achievement Is not So Perfect 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7726375
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9278672
关于积分的说明 20127984
捐赠科研通 7303392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302166
关于科研通互助平台的介绍 2455460
邀请新用户注册赠送积分活动 2310104