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超薄氧化钴外层促进氮化钴催化氧还原反应的活性
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2018-02-12 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b12643
Hadi Abroshan 1 , Pallavi Bothra 1 , Seoin Back 1 , Ambarish Kulkarni 1 , Jens K. Nørskov 1, 2 , Samira Siahrostami 1
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2018-02-12 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b12643
Hadi Abroshan 1 , Pallavi Bothra 1 , Seoin Back 1 , Ambarish Kulkarni 1 , Jens K. Nørskov 1, 2 , Samira Siahrostami 1
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氧还原反应(ORR)在各种能量设备中起着至关重要的作用,例如质子交换膜燃料电池(PEMFC)和金属空气电池。由于当前最先进的基于Pt的催化剂的稀缺性,具有成本效益的无Pt材料(例如过渡金属氮化物及其衍生物)作为替代品受到了广泛的关注。尤其是,氮化钴(CoN)已显示出相当高的ORR活性。但是,其活跃阶段的性质仍然难以捉摸。在这里,我们采用密度泛函理论计算来研究岩盐(RS)和锌掺和物(ZB)氮化钴的表面反应性。对于ORR,研究了由(100),(110)和(111)的小平面终止的催化剂的性能。我们证明了氮化钴表面在ORR条件下极易氧化。CoN端面上形成的氧化物覆盖层RS(100)和CoN ZB(110)在降低ORR过电位方面表现出显着的促进作用,从而与纯CoN相比具有增强的活性。这项工作的结果使文献中的大量实验报告合理化,并揭示了ORR氮化钴活性相的性质。此外,它们为了解其他过渡金属氮化物的活性以及为下一代PEMFC设计有效的催化剂提供了指导。
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更新日期:2018-02-12
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