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J-GLOBAL ID：202002235594073550   整理番号：20A2518607

埋め込み相関波動関数理論による銅上の電気化学的CO_2還元における競合経路の再検討【JST・京大機械翻訳】

Revisiting Competing Paths in Electrochemical CO₂ Reduction on Copper via Embedded Correlated Wavefunction Theory

著者 (3件)： Zhao Qing (Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Princeton University, New Jersey, United States) ,  Carter Emily A. (Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Princeton University, New Jersey, United States) ,  Carter Emily A. (Office of the Chancellor and Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of California Los Angeles, California, United States)
資料名： Journal of Chemical Theory and Computation  (Journal of Chemical Theory and Computation)
巻： 16  号： 10  ページ： 6528-6538  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2328A  ISSN： 1549-9618  CODEN： JCTCCE  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)

抄録/ポイント： 密度汎関数理論(DFT)近似,すなわち埋込み相関波動関数(ECW)理論における固有誤差を補正できる高レベルの理論で,銅上のCO_2還元の機構における2つの重要な段階を再評価した。ここでは,反応選択性を理解するために重要であるCu(111)上のCO還元段階を考察した。密度汎関数理論(DFET)を用いて周期的平面波DFTレベルで埋込みポテンシャルを最適化した。各吸着物に対する全ての可能な吸着サイト(アドサイト)を触媒活性部位でECW理論でスクリーニングし,局所電子構造を精密化した。驚くべきことに,DFTとECW理論は,CO2π*レベルを適切にin situ化できないため,主にDFTの不安定性のため,異なるアドサイト選好を予測する。異なる反応経路はDFT対ECW理論から異なる反応経路が出現することを示唆した。これらの好ましいECW理論アドサイトから始めて,著者らは次に,最小エネルギー経路を決定するために,上昇画像nudged弾性バンド法を用いて平面波DFTレベルで反応経路を得た。その後,触媒活性部位でECW計算を行い,反応経路に沿った各内挿構造(画像)におけるエネルギー論を補正した。このアプローチにより,Cu(111)上の水素移動によるCO還元の第一ステップはホルミル(*CHO)の代わりにヒドロキシメチルジイン(*COH)を形成することを確認した。*COHを優先的に形成する予測はDFTのそれと一致するが,2つの理論は全く異なる構造的および機構的挙動を予測し,CO_2還元の機構の他の部分には検証が必要で,進行中の研究の主題である。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化 ,  電子構造 ,  *波動関数 ,  *銅 ,  弾性 ,  内挿法 ,  二酸化炭素 ,  近似法 ,  平面波 ,  *電気化学 ,  水素移動 ,  密度汎関数法 ,  反応経路
準シソーラス用語： 吸着サイト ,  触媒活性部位 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (3件)： 数値計算  (JE02000J) ,  物理化学一般  (CB01010X) ,  分子の電子構造  (BH05010Q)

タイトルに関連する用語 (9件)： 埋め込み ,  相関 ,  波動関数 ,  理論 ,  銅 ,  電気化学 ,  還元 ,  競合 ,  経路