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单原子负载缺陷介导的氮化硼单层作为乙炔氢氯化的有效催化剂:第一性原理研究
Molecular Catalysis ( IF 3.9 ) Pub Date : 2021-07-15 , DOI: 10.1016/j.mcat.2021.111753 Sajjad Ali 1, 2 , Muhammad Haneef 3 , Jehan Akbar 3 , Izaz Ullah 4 , Sami Ullah 2 , Abdus Samad 5
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更新日期:2021-07-15
Molecular Catalysis ( IF 3.9 ) Pub Date : 2021-07-15 , DOI: 10.1016/j.mcat.2021.111753 Sajjad Ali 1, 2 , Muhammad Haneef 3 , Jehan Akbar 3 , Izaz Ullah 4 , Sami Ullah 2 , Abdus Samad 5
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具有缺陷的六方氮化硼 (hBN) 在多种催化反应(如 CO 氧化、N 2 )中作为单原子稳定的催化剂载体显示出卓越的性能固定和 ORR。然而,单原子的锚定位点及其对乙炔氢氯化的催化性能仍需要全面研究。hBN 中的硼和氮空位不仅可以稳定 Au,还可以有效地调整其电子结构。单原子金在 hBN 上分别带负电荷和正电荷,形成氮 (hBNv) 和硼 (hBvN) 空位。电子结构分析、MD 模拟、声子能带结构和迁移势垒揭示了负载在 hBN 上的 Au 的稳定性。反应以 Eley-Rideal (ER) 机制进行,从HCl 活化、产物形成后的C 2 H 2吸附开始,或采用 Langmuir-Hinshelwood (LH) 方法,从 C 的共吸附开始2 H 2和HCl。与对应的 ER 机制相比,LH 机制产生的反应势垒更小,分别为 0.90 和 1.15 eV,Au/hBNv 和 Au/hBvN 的势垒分别为 1.14 和 1.25 eV。此外,阳离子和阴离子状态的金都可以有效地催化乙炔氢氯化反应,并具有竞争能垒。总体而言,目前的研究对基于 hBN 的单原子 Au 催化剂的催化性能给出了全面的解释。
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