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析氢反应Co,N掺杂石墨烯电催化剂的理论计算研究
1
作者 廖美景 赵兵 +1 位作者 刘斌 张跃兴 《湖北民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期33-38,50,共7页
为解决析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)动力学缓慢问题,寻找高效电催化剂,设计了8种不同数量Co原子嵌入N掺杂石墨烯(Coxy-embedded nitrogen-doped graphene,Coxy-NG)电催化剂,并采用密度泛函理论(density functional theory... 为解决析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)动力学缓慢问题,寻找高效电催化剂,设计了8种不同数量Co原子嵌入N掺杂石墨烯(Coxy-embedded nitrogen-doped graphene,Coxy-NG)电催化剂,并采用密度泛函理论(density functional theory,DFT)进一步研究了Coxy-NG在酸性和碱性条件下对HER的催化性能。结果表明,Co21-NG在8种电催化剂里具有最优的HER催化性能;在酸性条件下,Co21-NG表现出最合适的H吸附吉布斯自由能变化量(change of hydrogen adsorption Gibbs free energy,ΔG_(H^(*))),为0.23 eV;在碱性条件下,Co21-NG的ΔG_(H^(*))只有0.51 eV。该研究可以帮助了解Coxy-NG催化HER过程,并为设计出性能优异的Coxy-NG电催化剂提供指导。 展开更多
关键词 N掺杂石墨烯 钴催化 密度泛函理论 析氢反应机理 催化方式 酸性催化析氢途径 碱性催化析氢途径
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羟基化二氧化钛锐钛矿(001)表面析氧反应的理论计算研究
2
作者 吴镥 廖美景 张跃兴 《山东化工》 CAS 2022年第21期18-21,共4页
为了从反应机理的角度研究羟基化TiO_(2)锐钛矿(001)表面的析氧反应过程,构建了两种羟基类型下析氧反应过程中四个中间体的模型。采用第一性原理的方法对每个中间体的分子结构和吉布斯自由能进行分析,从而了解羟基化TiO_(2)锐钛矿(001)... 为了从反应机理的角度研究羟基化TiO_(2)锐钛矿(001)表面的析氧反应过程,构建了两种羟基类型下析氧反应过程中四个中间体的模型。采用第一性原理的方法对每个中间体的分子结构和吉布斯自由能进行分析,从而了解羟基化TiO_(2)锐钛矿(001)表面析氧反应的产物选择性等。研究结果表明,A-001-OH1/OH2型表面的析氧反应过程均倾向于通过4e-过程直接产生氧气。本工作可以帮助科研工作者理解羟基改性后TiO_(2)锐钛矿(001)表面的析氧反应过程,并为工业上设计出更优秀的改性TiO_(2)催化剂提供指导。 展开更多
关键词 二氧化钛 锐钛矿 密度泛函理论 析氧反应
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