Theoretical insights on C-N coupling mechanism and guidance for screening the catalysts of electrocatalytic urea synthesis by descriptors

催化作用 吸附 尿素 密度泛函理论 化学 机制(生物学) 无机化学 联轴节(管道) 化学工程 材料科学 计算化学 物理化学 有机化学 冶金 哲学 认识论 工程类
作者
Meng Zheng,Haiqing Ma,Zhiming Li,Hongan Yu,Long Nie,Chenliang Ye,Xiaoyu Chen,Jin Wang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:342: 123366-123366 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.123366
摘要

Electrocatalytic urea synthesis from CO2 and nitrate/nitrite is promising as a sustainable strategy to alleviate the dependency on fossil resources and CO2 release. The complicated synthesis steps and controversial C-N coupling mechanism restrict the design of efficient catalysts to satisfy industrial application. Herein, based on density functional theory calculations on metals (Au, Ag, Pd, Cu, and Ni) and micro-kinetic analysis, the C-N coupling mechanism is clarified as CO2+ N1 species (NO*, NOH*, or N*). The formed chemical adsorption of CO2 on the surface is found as an indicator to directly exclude the inactive metal catalysts. Furthermore, the descriptors of hydrogen and oxygen adsorption energy are successfully related to the catalysis performance, and the catalysts with moderate hydrogen adsorption and strong oxygen adsorption strength are predicted with the outstanding performance, which is validated by the experimental results. These insights would be helpful to identify and design high-performance catalysts for electrocatalytic urea synthesis.
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
zhang完成签到,获得积分10
刚刚
研友_08ozgZ发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
沧海一声笑完成签到,获得积分10
1秒前
xiaoy发布了新的文献求助30
1秒前
文静菠萝发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
jiebai发布了新的文献求助10
2秒前
所所应助忆枫采纳,获得10
2秒前
3秒前
橙子发布了新的文献求助10
3秒前
yuyu完成签到,获得积分10
5秒前
唠叨的友容完成签到,获得积分10
5秒前
orixero应助文静菠萝采纳,获得10
6秒前
所所应助乐哉采纳,获得10
6秒前
zbyan发布了新的文献求助10
7秒前
Cristina2024完成签到,获得积分10
7秒前
快乐花生发布了新的文献求助10
7秒前
十七完成签到,获得积分20
7秒前
Ava应助怡然的凌柏采纳,获得10
8秒前
小邵完成签到,获得积分10
8秒前
笑点低的小霜完成签到,获得积分20
8秒前
gooster完成签到,获得积分10
8秒前
沉甸甸完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
橙子完成签到,获得积分10
9秒前
pvflz发布了新的文献求助20
9秒前
9秒前
ljj完成签到,获得积分10
10秒前
郭果儿发布了新的文献求助10
10秒前
慕青应助jiebai采纳,获得10
10秒前
11秒前
xiaoy完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
rosyw完成签到,获得积分10
11秒前
慕青应助解天德采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
冉冰发布了新的文献求助50
12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
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1021
Teacher Wellbeing: Noticing, Nurturing, Sustaining, and Flourishing in Schools 1000
Efficacy of sirolimus in Klippel-Trenaunay syndrome 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5478656
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4580309
关于积分的说明 14373418
捐赠科研通 4508649
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2470837
邀请新用户注册赠送积分活动 1457568
关于科研通互助平台的介绍 1431452