通过光催化和电催化合成氨是一个快速发展的领域。二氧化钛基催化剂被广泛报道用于光催化氨合成，也被建议用作电催化剂。添加过渡金属掺杂剂是提高二氧化钛基催化剂性能的一种策略。在这项工作中，我们筛选了 d 区过渡金属掺杂剂的表面位点稳定性，并评估了它们作为在 TiO2 上将氮还原为氨的活性位点的性能趋势。我们发现 d 带中心与掺杂位点的金属替代能之间存在线性关系，而 N2、N2H 和 NH2 的结合能都与掺杂金属的内聚能密切相关。金属掺杂系统的活性显示出以 NH2 和 N2H 能量为描述符的火山类型关系。一些金属如 Co、Mo 和 V 预计会略微提高光催化和电催化性能，但大多数金属会抑制氨合成反应。结果提供了对过渡金属掺杂剂在促进氨合成中的作用的深入了解，并且这些趋势基于意想不到的电子结构因素，这些因素可能对单原子催化和掺杂氧化物具有更广泛的影响。



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