日期:
2023-03-03 14:54:12
来源:催化开天地收集 编辑:PDR
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电催化协同表现为不同金属之间的金属间相互作用。基于此,澳大利亚新南威尔士大学 赵川教授(通讯作者)等人 报道了单金属结构的相间协同作用同样有效。Ni(OH)2 和Ni-N/Ni-C相之间的相间协同作用被报道为碱性析氢反应(HER),降低了氢吸附-解吸的能量障碍,并促进了羟基中间体的能量障碍。测试结果表明,对比单相Ni(OH)2 催化剂,合成的Ni(OH)2 @Ni-N/Ni-C异质分层纳米结,在碱性介质中传输-10和-100 mA cm-2 的过电位分别降低了102和113 mV。 本文通过DFT计算,利用从头计算*H中间体的总吸附能来研究界面协同作用的机理。将Ni(OH)2 与Ni-N/Ni-C相结合,即NiN3 -C和NiN4 -C两种Ni-N配位,预测了最佳*H吸附能。通过计算Hads 在两个不同吸附位点下的Gibbs吸附自由能(∆G(*H)),得出Ni(OH)2 @NiN3 -C中NiN3 -C相中*H在Ni顶位和Ni桥位的吸附分别为1.23 eV和0.49 eV。 此外,通过对OHads 的Gibbs吸附自由能计算,NiN3 -C相Ni顶部位置的放松*OH吸附值为1.744 eV。作者还计算了Ni(OH)2 @NiN3 -C相中*H、*OH和H2 O在Ni活性位点上的吸附过程中Bader电荷的损失和增益,表明Hads 和OHads 吸附物的表面相互作用分别在桥位点(Ni-C)和顶位点(Ni在NiN3 -C)进行得较好。*H中间体吸附在Ni顶部和桥位点,*OH中间体吸附在Ni顶部,以及Ni(OH)2 @NiN3 -C相中解离*H-*OH在Ni顶部和桥位点上的共吸附。 Monometallic interphasic synergy via nano-hetero-interfacing for hydrogen evolution in alkaline electrolytes. Nat. Commun., 2023 , DOI: 10.1038/s41467-023-36100-3. https://doi.org/10.1038/s41467-023-36100-3. 【做计算 找华算】 华算科技专注DFT代算服务、正版商业软件版权、全职海归计算团队,10000+成功案例!