第一性原理计算筛选轴向配体用于锚定锰单原子电催化还原二氧化碳

摘要：

设计了5种Mn@dv-Nx催化剂、选择了7种配体(X=-F、-OH、-CO、-NH3、-N(Me)3、-PH3和P(Me)3),运用理论计算研究了不同轴向配体对Mn@dv-Nx电催化CO2还原的影响.经过选择性筛选,其中6种催化剂(Mn@dv-N4-F、Mn@dv-N4-PH3、Mn@dv-N2-1-P(Me)3、Mn@dv-N3-P(Me)3、Mn@dv-N2-2-CO和Mn@dv-N4-CO)都具有良好的催化活性和并且对产物HCOOH具有的很高的选择性.只有Mn@dv-N2-1-P(Me)3对产物HCHO、CH3OH和CH4有较好的催化活性,这三种产物的速率限制步骤是CO2加氢生成*OCHO.在催化剂Mn@dv-N2-1-P(Me)3上,生成*OCHO只需要克服0.716 eV.通过差分电荷电子分析方法证明*OCHO与Mn@dv-N2-1-P(Me)3相互作用强.配体P(Me)3的加入增强了催化剂与中间产物的相互作用,有效提高了催化剂的催化活性.

关键词：理论计算、Mn-N-C催化剂、CO2还原、轴向配体、电催化

所属期刊栏目：47

分类号：O643(物理化学（理论化学）、化学物理学)

在线出版日期：2022-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：54-61