Data-Driven Discovery of Graphene-Based Dual-Atom Catalysts for Hydrogen Evolution Reaction with Graph Neural Network and DFT Calculations

催化作用 石墨烯 材料科学 电化学 密度泛函理论 组合化学 纳米技术 计算化学 物理化学 化学 有机化学 电极
作者
Kajjana Boonpalit,Yutthana Wongnongwa,Chanatkran Prommin,Sarana Nutanong,Supawadee Namuangruk‬
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (10): 12936-12945 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acsami.2c19391
摘要

The flexible tuning ability of dual-atom catalysts (DACs) makes them an ideal system for a wide range of electrochemical applications. However, the large design space of DACs and the complexity in the binding motif of electrochemical intermediates hinder the efficient determination of DAC combinations for desirable catalytic properties. A crystal graph convolutional neural network (CGCNN) was adopted for DACs to accelerate the high-throughput screening of hydrogen evolution reaction (HER) catalysts. From a pool of 435 dual-atom combinations in N-doped graphene (N6Gr), we screened out two high-performance HER catalysts (AuCo@N6Gr and NiNi@N6Gr) with excellent HER, electronic conductivity, and stability using the combination of CGCNN and density functional theory (DFT). Furthermore, comprehensive DFT studies were conducted on these two catalysts to confirm their outstanding reaction kinetics and to understand the cooperative effect between the metal pair for HER. To obtain ideal hydrogen binding in AuCo, the inert Au weakens the strong hydrogen binding of Co, while for NiNi, the two weakly binding Ni cooperate. The present protocol was able to select the two catalysts with different physical origins for HER and can be applied to other DAC catalysts, which should hasten catalyst discovery.
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
落安白完成签到,获得积分10
1秒前
玩命的凝天完成签到,获得积分10
1秒前
和平发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
chengzi发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Thilia发布了新的文献求助20
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
田田田田发布了新的文献求助10
3秒前
乐乐应助serendipity采纳,获得10
3秒前
嘿嘿完成签到,获得积分10
4秒前
陶醉的蜜蜂完成签到,获得积分10
4秒前
陈成发布了新的文献求助10
4秒前
ccc完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
dh发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
何世通完成签到 ,获得积分10
7秒前
DZJ发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
西瓜完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
Super齐发布了新的文献求助10
9秒前
李爱国应助闪闪采纳,获得10
9秒前
JamesPei应助大家好车架号h采纳,获得10
10秒前
Zero应助jack采纳,获得20
10秒前
科研通AI5应助优雅的小白采纳,获得10
10秒前
田田田田完成签到,获得积分20
10秒前
健康的小鸽子完成签到 ,获得积分10
11秒前
ypp发布了新的文献求助10
12秒前
称心沛菡完成签到,获得积分10
12秒前
Haihua77完成签到,获得积分20
12秒前
胖心怡发布了新的文献求助80
12秒前
挞挞不要胖完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
顺顺完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
梨懵懵发布了新的文献求助10
15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
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4700362
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4068795
关于积分的说明 12579611
捐赠科研通 3768663
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2081250
邀请新用户注册赠送积分活动 1109075
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 987280