量子力学からのグラフェン上の酸素還元反応  アームチェアとジグザグ炭素端の比較【JST・京大機械翻訳】

Ly Quang; Merinov Boris V.; Xiao Hai; Goddard William A. III; Yu Ted H.; Yu Ted H.

文献

J-GLOBAL ID：201902265516871402 整理番号：19A1888817

量子力学からのグラフェン上の酸素還元反応アームチェアとジグザグ炭素端の比較【JST・京大機械翻訳】

The Oxygen Reduction Reaction on Graphene from Quantum Mechanics: Comparing Armchair and Zigzag Carbon Edges

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資料名：
巻： 121 号： 44 ページ： 24408-24417 発行年： 2017年
JST資料番号： W1877A ISSN： 1932-7447 CODEN： JPCCCK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

密度汎関数理論(PBE-D2フレーバ)を用いて,グラフェンシート上の酸素還元反応(ORR)の機構を報告した。ORRは,エネルギー的に有利ではない基底面面よりもむしろ炭素端上へのOO化学吸着から始まることを見出した。炭素端はアームチェアとジグザグ端の両方を有する一次元周期的グラフェンリボンとして記述された。ジグザグ及びアームチェア端に対するORR生成物(OO,OOH,O,OH,HOH,HOOH)の結合エネルギーを計算し,Langmuir-Hinshelwood(LH)及びEley-Rideal(ER)の両方を調べ,OOがいかに減少するかを理解した。アームチェアエッジに対して,0.55V対可逆水素電極(RHE)の開始電位を計算した。これは実験と一致してpH13で-0.22Vに相当する。過酸化物(2e-プロセス)を形成する律速段階(RDS)は,0.92eVの障壁を持つ吸着OOの水素化であることを見出した。水(4e-プロセス)を作るプロセスは,開始電位で好ましくないが,より低い電位でより有利になることが分かった。このように,非ドープ炭素触媒は,水を形成する4e-プロセスよりもむしろ過酸化物を形成する2e-機構を好み,実験と一致した。予測は,炭素触媒上の緩慢なORRを改善するための実験的研究の道を開いた。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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電気化学反応

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量子力学からのグラフェン上の酸素還元反応 アームチェアとジグザグ炭素端の比較【JST・京大機械翻訳】

量子力学からのグラフェン上の酸素還元反応アームチェアとジグザグ炭素端の比較【JST・京大機械翻訳】