支持石墨烯边缘的铁双原子用于氧降低电催化剂
Joel F Sumbowo1,2, Farhan A Ihsan1,2, Fadjar Fathurrahman2,3
1Research Center for Quantum Physics, National Research and Innovation Agency (BRIN), South Tangerang 15314, Indonesia. sasfan.arman.wella@brin.go.id.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|November 27, 2023
概括
石墨边缘增强氧降解反应 (ORR) 的铁双原子催化剂 (Fe-DAC). 具体来说,在曲折的石墨烯边缘上的Fe2N6位点显示出优越的ORR活性,优于催化剂的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 火解铁碳 (Fe-N-C) 催化剂,特别是FeN4位点,以其高氧降解反应 (ORR) 活性而闻名.
- 石墨烯边缘越来越多地被探索为先进催化剂的支.
研究的目的:
- 为了计算地调查Fe2N6双原子催化剂 (Fe-DAC) 吸附在石墨烯纳米丝带边缘上的ORR.
- 了解石墨边缘 (zig-zag 和扶手椅) 对Fe-DAC稳定性和催化性能的影响.
主要方法:
- 使用密度函数理论 (DFT) 的计算.
- 使用微动力学模拟来评估反应途径.
- 分析了Fe-DAC活性位点的形成能量和ORR活性.
主要成果:
- 石墨边缘,特别是齐克扎克的配置,显著减少Fe-DAC的形成能量,有利于边缘位置的形成.
- 在石墨边缘的几个Fe-DAC活性位点显示出异常的ORR性能.
- (Fe2N6) @ z1活性位点在关联和离散ORR机制中表现出色,超过了FeN4和Pt111).
结论:
- 图形纳米孔和边缘在增强ORR的Fe-DAC催化行为方面发挥着至关重要的作用.
- 这些发现为 ORR 设计高效的非贵金属催化剂提供了宝贵的见解.
- 石墨边缘上的Fe-DACs代表了下一代ORR电催化剂的一个有希望的途径.
