关于ORR/OER双功能催化活动的理论研究 轴向功能化铁聚乙氨酸
Guilin Wang1,2, Xiaoqin Feng1, Rongrong Ren1
1Key Laboratory of Magnetic Molecules and Magnetic Information Materials (Ministry of Education), School of Chemistry and Material Science, Shanxi Normal University, Taiyuan 030031, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|January 11, 2024
概括
设计高效的氧降解 (ORR) 和氧演化 (OER) 电催化剂至关重要. DFT计算显示,铁多甲氨酸与特定的轴联体显著增强ORR/OER双功能活性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 计算化学的计算化学
背景情况:
- 有效的氧降解 (ORR) 和氧演化 (OER) 电催化剂对于能量转换和储存技术至关重要.
- 铁多甲氨酸 (FePPc) 是一个潜在的候选物,但其双功能催化活性需要优化.
研究的目的:
- 为了研究与各种轴联体协调的铁聚氨酸 (FePPc) 的ORR/OER双功能催化活性.
- 了解控制催化性能的电子结构-活动关系.
主要方法:
- 用密度函数理论 (DFT) 的计算来研究FePPc与带有不同负电子原子的配体 (L) 协调.
- 分析了FePPc-L复合体的ORR/OER过度潜力和电子结构.
主要成果:
- 与原始FePPc相比,FePPc-CN,FePPc-SH,FePPc-SCH3和FePPc-SC2H5表现出明显增强的ORR/OER双功能活动,具有较低的超潜力.
- 电子结构分析显示,带有低电子负性轴坐标原子的配体减少Fe原子的电荷和磁矩,削弱*OH吸附和改善催化.
结论:
- 引入与适当的电子阴性协调原子的轴联体是一种有效的策略,以调整中间体的吸附.
- 这种方法成功地修改和增强了FePPc的ORR/OER双功能催化活动,为设计优质电催化剂铺平了道路.
