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10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0393

析氢反应中氮掺杂石墨烯负载金属单/双原子催化活性起源

引用
电催化析氢反应(HER)是极具潜力的氢能转化手段,发展高性能、低成本的析氢催化剂是制氢技术的关键.本文选取了以过渡金属(Fe、Ni、Co)为活性中心、以氮掺杂石墨烯(N-graphene)为基底的单、双原子催化剂(SAC、DAC),首先通过理论计算对其结构稳定性做出了讨论,证明了所选催化材料的可行性.然后,采用H吸附能为描述符,对催化剂的HER活性进行了分析讨论.结果表明CoN4表现出最优异的HER活性,FeN3、FeN4、Fe2N6三种结构的Fe原子活性中心次之.最后,系统讨论了催化剂的电子结构,揭示了HER催化活性的来源.本文从理论计算角度对SAC、DAC的HER活性进行了对比,结果表明DAC具有较差的HER活性,SAC中CoN4、FeN3、FeN4在HER中展现出优异的催化性能,可作为取代常用的贵金属(Pt/C)HER催化剂的理想选择.

析氢反应;单原子催化剂;电催化剂;密度泛函理论

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TM911

西安交通大学"青年拔尖人才"支持计划

2021-11-12(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)

共5页

2008-2012

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2095-4239

10-1076/TK

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2021,10(6)

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