【VASP計算】?Nano-Micro Lett.:PBOB高效催化CO2光還原 2024年2月7日 上午10:22 ? 計算 ? 閱讀 42 光催化劑的活性位點不足和界面電荷轉移緩慢限制了CO2光還原的效率,兩者同時調控還面臨著挑戰。基于此,江蘇大學夏杰祥教授和浙江工業大學佘遠斌教授等人報道了利用應變誘導策略,在銅卟啉單原子層(PML-Cu)和Bi12O17Br2(BOB)中構建Bi-O鍵合界面,引發PML-Cu/BOB(PBOB)表面界面雙極化。PBOB光還原CO2轉化為CO,轉化率可達584.3 μmol g-1,是BOB的7.83倍,PML-Cu的20.01倍。 VASP解讀 通過DFT計算吉布斯自由能,作者研究了反應機理。構建CO2吸附、吸附態中間COOH和CO解吸模型,考察CO2還原過程中發生的工藝反應的難易程度。除獲得高密度的活性位點外,通過表面界面雙極化策略,PBOBs顯著降低了大多數反應步驟所需的活化能壘。 引入的PML-Cu極大地促進CO2的吸附,并使*COOH的生成活化能和關鍵步驟CO的解吸活化能分別降低了1.27 eV和3.69 eV。因此,由于每個反應步驟之間的活化能勢壘差異較小,PBOBs的CO2還原可以更順利地進行。 在關鍵步驟中,CO2和CO在材料表面的電子轉移分別通過電荷密度差來探測。對于CO2吸附模型,從PBOB中的Cu位點轉移到CO2的電子主要富集在C原子中。BOB中從Bi原子轉移到C原子的電子通過C=O鍵進一步向O原子分散,導致C=O鍵的鍵能更強,鍵斷裂所需的勢壘更高,不利于轉化為*COOH。 在CO解吸模型中,CO分子中的O原子對BOB表面的Bi位點具有更強的親和力,而CO通過Cu和C原子與PBOB相互作用。由于C的電負性弱于O,所以CO在PBOB表面解離所需能量較低。 Strain-Induced Surface Interface Dual Polarization Constructs PML-Cu/Bi12O17Br2 High-Density Active Sites for CO2 Photoreduction. Nano-Micro Lett., 2024 原創文章,作者:計算搬磚工程師,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/02/07/8744523eb0/ 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 Nano Lett 文獻速覽:三層磁性異質結中磁場可翻轉電極化 2024年3月21日 特殊結構鈣鈦礦:可控鐵電性 2024年2月25日 ??復旦晁棟梁/王永剛Angew: 電池無隔膜?SEI新膜法! 2024年3月8日 北京航空航天大學,今日Science! 2024年2月16日 國科大&首師大合作綜述,「白盒」張量網絡:增強量子機器學習的可解釋性和效率 2024年1月9日 【計算+機器學習】JEC:基于集成學習分類器發現雜原子摻雜砷烯析氫反應的催化劑 2024年1月15日