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J-GLOBAL ID：202202245054086044   整理番号：22A0099922

新しいクラスの電極触媒二次元TM@g-C_4N_3モノシートによる窒素固定の基本的な機構の解明【JST・京大機械翻訳】

Unveiling the underlying mechanism of nitrogen fixation by a new class of electrocatalysts two-dimensional TM@g-C₄N₃ monosheets

著者 (2件)： Wang Xiaolin (Hubei Key Laboratory of Bioinorganic Chemistry and Materia Medica, Key Laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage, Ministry of Education, Hubei Key Laboratory of Materials Chemistry and Service Failure, Hubei Engineering Research Center for Biomaterials and Medical...) ,  Yang Li-Ming (Hubei Key Laboratory of Bioinorganic Chemistry and Materia Medica, Key Laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage, Ministry of Education, Hubei Key Laboratory of Materials Chemistry and Service Failure, Hubei Engineering Research Center for Biomaterials and Medical...)
資料名： Applied Surface Science  (Applied Surface Science)
巻： 576  号： PB  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： B0707B  ISSN： 0169-4332  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 窒素還元反応(NRR)に対する新しいクラスの電極触媒(TM@g-C_4N_3,TM=3d,4dおよび5d遷移金属)として,TM原子埋め込みg-C_4N_3の可能性を,高スループットスクリーニングおよび第一原理計算の組み合わせを通して系統的に調査した。30の候補材料の中で,TM@g-C_4N_3(TM=V,Tc,Os,Pt)はNH_3を生成する電極触媒N_2還元に対して最も高い活性を示した。特に,V@g-C_4N_3は-0.37Vの開始電位を有するNRRの最も活性な触媒として同定された。興味深いことに,U_onset(開始電位)とΔE_ads(*N_2)(N_2の吸着エネルギー)の間の火山曲線を確立し,従ってΔE_ads(*N_2)を,触媒の活性を特性化するための記述子として用いることができる。調べた全ての触媒の中で,V@g-C_4N_3の最低開始電位は,N_2のその中程度の吸着エネルギーに起因した。4つの触媒の固有特性の深い分析の後,触媒活性の増加順が4つの触媒のd-バンド中心(ε_d)の増加順序と一致することを見出した。さらに,4つの触媒の優れた熱安定性を,500Kで10psの模擬アニーリングによって確かめた。さらに,3つの触媒TM@g-C_4N_3(TM=V,Tc,Pt)は良好な選択性を示した。したがって,V@g-C_4N_3はNRRの有望な電極触媒である。本研究は,電極触媒アンモニア合成用の効率的な単一原子触媒を構築するための新しいタイプの担体としてのg-C_4N_3の道を開く。予測されたTM@g-C_4N_3触媒は,将来の触媒の実験的合成と合理的設計に有用な指針を提供するであろう。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 電位 ,  *窒素 ,  触媒活性 ,  *窒素固定 ,  火山 ,  *電極触媒 ,  *二次元 ,  キャラクタリゼーション ,  スクリーニング ,  シミュレーテッドアニーリング ,  吸着エネルギー
準シソーラス用語： ハイスループット ,  第一原理計算 ,  アンモニア合成 ,  単一原子 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 電極触媒窒素還元反応 ,  単一原子触媒 ,  二次元TM@g-C_4N_3モノシート ,  ハイスループットスクリーニング ,  第一原理計算

分類 (2件)： 光化学一般  (CB08010U) ,  下水,廃水の化学的処理  (SC03050W)

タイトルに関連する用語 (3件)： クラス ,  電極触媒 ,  窒素固定