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J-GLOBAL ID：201602263044803400   整理番号：16A0336997

埋込グラフェンTiN_4にO_2の水素化に関する第一原理研究【Powered by NICT】

First-principles study on the hydrogenation of the O_2 on TiN_4 embedded graphene

著者 (7件)： Lu Zhansheng (Coll. of Physics and Electronic Engineering Henan, Key Lab. of Photovoltaic Materials, Xinxiang) ,  Li Yan (Coll. of Physics and Electronic Engineering Henan, Key Lab. of Photovoltaic Materials, Xinxiang) ,  Cheng Yingjie (Coll. of Physics and Electronic Engineering Henan, Key Lab. of Photovoltaic Materials, Xinxiang) ,  Li Shuo (Coll. of Physics and Electronic Engineering Henan, Key Lab. of Photovoltaic Materials, Xinxiang) ,  Zhang Xilin (Coll. of Physics and Electronic Engineering Henan, Key Lab. of Photovoltaic Materials, Xinxiang) ,  Xu Guoliang (Coll. of Physics and Electronic Engineering Henan, Key Lab. of Photovoltaic Materials, Xinxiang) ,  Yang Zongxian (Coll. of Physics and Electronic Engineering Henan, Key Lab. of Photovoltaic Materials, Xinxiang)
資料名： Wuli Xuebao  (Wuli Xuebao)
巻： 64  号： 21  ページ： 216101-1-216101-5  発行年： 2015年 
JST資料番号： B0628A  ISSN： 1000-3290  CODEN： WLHPA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： クリーンで高効率なエネルギー変換デバイスとして,プロトン交換膜燃料電池(PEMFC)は,クリーンで持続可能な発電のための有望な技術である。金属配位窒素ドープグラフェンはPEMFCのための正極材料としてその使用のため魅力的である。TiN_4埋込みグラフェン上O_2活性化と水素化の機構は,分散補正密度汎関数理論(DFT-D)法の観点で検討した。1)ことを見出した。O_2は側面形態を持つTi原子のトップ上に留まることを好み,4.96eVの吸着エネルギーのO-Ti-O3員環を形成した。2)Mulliken原子電荷解析による,吸収O_2分子は負の側面配置の0.60eで荷電した。3)TiN_4グラフェン上O_2の化学吸着に及ぼす,O_2分子の活性化の間の2の可能な経路である:解離と水素化。解離経路で,吸着したO_2分子は最初の2 0原子に解離し,0.95eVのかなり大きい反応障壁及び0.20eVの吸熱反応エネルギーとした。その後,2 0原子は0.40eVの反応障壁と2.46eVの発熱反応エネルギーをもつO+OHに水素化した。水素化の経路で,吸着したO_2の水素化の反応障壁は0.52eVである。続いて形成されたOOHが0.04eVの小さい反応障壁と2.14eVの発熱反応を伴うO+OHに解離する。吸着O_2の水素化経路がより好ましいと,この経路の律速段階は0.52eVの反応障壁と0.64eVの発熱反応エネルギーを伴うO_2の水素化した
要約において,TiN_4グラフェン上O_2の水素化反応の好ましい経路はO(2(ads)+H(ads)→OOH_(ads)→O+OH(ads)である。現在の結果は,グラフェンベースの新しい電極触媒材料の設計に受益する可能性がある。Data from the ScienceChina, LCAS. Translated by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 吸着 ,  *水素化 ,  律速 ,  吸着エネルギー ,  固体高分子形燃料電池 ,  吸熱反応 ,  密度汎関数法 ,  *第一原理 ,  電極触媒 ,  電荷 ,  発熱反応 ,  *チタン ,  化学吸着
準シソーラス用語： 反応障壁 ,  *窒化チタン , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 吸着の電子論  (CB12042Y) ,  数理物理学  (BA03000W)

タイトルに関連する用語 (5件)： 埋込 ,  グラフェン ,  水素化 ,  第一原理 ,  研究