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J-GLOBAL ID：201702235584184198   整理番号：17A0325395

有意な活性と選択性改善とCO_2電解還元のための単一原子触媒【Powered by NICT】

Single-atom catalysts for CO₂ electroreduction with significant activity and selectivity improvements

著者 (5件)： Back Seoin (Graduate School of EEWS, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), 291 Daehakro, Daejeon 34141, Korea. [e-mail]) ,  Lim Juhyung ,  Kim Na-Young ,  Kim Yong-Hyun ,  Jung Yousung
資料名： Chemical Science (Web)  (Chemical Science (Web))
巻： 8  号： 2  ページ： 1090-1096  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7042A  ISSN： 2041-6539  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 単一原子触媒(SAC)は,そのバルク対応物とは非常に異なることが電子構造を持ち,CO酸化,燃料電池と水素発生への応用のための貴金属使用の有意な低下と予想外に高い比活性を示したが,このような性能向上の物理的起源はまだ十分に理解されていない。ここでは,密度汎関数理論(DFT)計算を用いて,著者らは初めてCO_2電解還元応用のための単一原子触媒の大きな可能性を調べた。特に,CO_2還元触媒として単一または二重空格子点(M@sv GrまたはM@dv Gr,,Au,Co,Cu,Fe,Ir,Ni,Os,Pd,Pt,Rh,Ru,M=Ag)と欠陥のあるグラフェン上に固定された単一遷移金属原子を研究した。多くのSACsが実際に触媒上の水素(*H)上のカルボキシル(*C00H)またはギ酸塩(*OCHO)の良好な吸着に起因する競合H_2発生反応でCO_2還元反応のための高選択的であることを示した。自由エネルギープロファイルに基づいて,異なる製品のためのいくつかの有望な候補材料を同定した;CH_4生産のためのCH_3OH生産のためのNi@dv Gr(限界電位U_L= 0.41V)およびPt@dv Gr( 0.27 V),Os@dv Gr( 0.52 V)とRu@dv Gr( 0.52 V)。特に,Pt@dv Gr触媒は既存触媒と比較してCH_3OH生産のための限界電位の顕著な減少を示し,合成または予測した。SACsの活性増強の起源を理解するために,吸着質結合の原子集団と単一原子触媒だけでなく,軌道相互作用の特異な電子構造の欠如が重要な役割を果たし,バルク遷移金属の従来のスケーリング関係からかなり逸脱したSACsの結合エネルギーに寄与することを見出した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： 結合エネルギー ,  電子構造 ,  貴金属 ,  *カソード還元 ,  グラフェン ,  *触媒 ,  自由エネルギー ,  遷移金属 ,  密度汎関数法 ,  電位
準シソーラス用語： 吸着質 ,  還元触媒 ,  水素発生 ,  一酸化炭素酸化 ,  *単一原子 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 不均一系触媒反応  (CB06100E) ,  貴金属触媒  (CB06122I)

タイトルに関連する用語 (4件)： 活性 ,  選択性 ,  電解還元 ,  単一原子触媒