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J-GLOBAL ID：202202278695087564   整理番号：22A1186620

CO_2還元反応のための高性能単原子触媒としての第一列遷移金属埋め込みピラジン系グラフィン【JST・京大機械翻訳】

First-row transition metal embedded pyrazine-based graphynes as high-performance single atom catalysts for the CO₂ reduction reaction

著者 (4件)： Wang Maohuai (Department of Materials Science and Engineering, City University of Hong Kong, Hong Kong SAR, P. R. China. [e-mail]) ,  Kong Lingyan ,  Lu Xiaoqing ,  Lawrence Wu Chi-Man
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 10  号： 16  ページ： 9048-9058  発行年： 2022年 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  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)は電気化学CO_2還元反応(CO_2RR)に対して前例のない活性と選択性を示した。ここでは,第一列遷移金属組込みピラジンベースグラフィン(TM-pyGYs)を,密度汎関数理論を用いてCO_2RRに対する潜在的SACとして評価した。計算結果から,TM-pyGYsは原子当たり6.67から6.78eVまでの大きな凝集エネルギーおよび0.79から5.48eVの範囲の金属結合エネルギーを示した。電子構造分析は,強い共有結合,大きな電荷移動,およびTM原子とpyGYの間の明確な軌道重なりを示し,CO_2RRにおけるTM-pyGYの高い安定性を証明した。ほとんどのTM-pyGYsは水素発生反応に対して好ましいCO_2RR選択性を示した。TM-pyGY上のCO,HCOOH,CH_3OH,およびCH_4へのCO_2RRの最も好ましい反応経路を系統的に調査した。すべてのTM-pyGYsの中で,Mn/Fe/Ni-pyGYsは,-0.21から-0.36Vの低い限界電位でHCOOHを生産するためのCO_2RRにおける優れた電極触媒であると決定され,Co-pyGYは-0.35Vの低い限界電位でCH_4に対して高性能CO_2RRを示し,これは電極触媒の大部分の性能を上回った。印加電位により,Fe/Co/Ni-pyGYsはCH_4に対してCO_2RRにおいて大きな利点を示した。本研究の結果は,電気化学CO_2RRのための理想的なSACとしてTM-pyGYsを強調した。Copyright 2022 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 安定性 ,  *還元 ,  電位 ,  電荷移動 ,  電子構造 ,  電極触媒 ,  電気化学 ,  *炭素材 ,  共有結合 ,  金属結合 ,  凝集エネルギー ,  密度汎関数法 ,  反応経路 ,  水素発生反応
準シソーラス用語： *単一原子 ,  *グラフィン , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 静電機器  (NB10020R) ,  電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (8件)： 還元反応 ,  高性能 ,  単原子 ,  触媒 ,  遷移金属 ,  埋め込み ,  ピラジン ,  グラフィン