基于Mo@FePS_(3)上的氮还原热力学性能研究

刘帅帅; 吴静; 黄秋艳; 陈凤翔; 肖蓓蓓

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基于Mo@FePS_(3)上的氮还原热力学性能研究

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为了缓解工业上哈伯-博世法合成氨的不利工况,使大气中丰富的氮气资源在温和条件下还原,开发高效、稳定、廉价的催化剂来活化惰性氮气至关重要.文中利用密度泛函原理计算,系统研究了单个金属钼原子修饰的单层FePS_(3)纳米片作为氮还原电极的催化性能.计算结果表明:Mo修饰的FePS_(3)可有效促进氮还原,其反应机制为酶促机制,其中,Mo_(ads)/FePS_(3)的反应活性略高于Mo_(sub)/FePS_(3).为了表征其优异的催化性能,自由能曲线表明势能控制步骤在于N_(2)的质子化,Mo_(ads)/FePS_(3)对应的反应自由能为0.61 eV,这意味着Mo修饰FePS_(3)的过电势为0.61 V,远低于商业电催化材料金属钌.研究结果为高效固氮材料的制备提供了理论参考.

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来源
《江苏科技大学学报：自然科学版》 |2022年第1期|47-53|共7页
作者
刘帅帅; 吴静; 黄秋艳; 陈凤翔; 肖蓓蓓;
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作者单位

江苏科技大学能源与动力工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类催化反应;
关键词
氮气还原反应; 二维材料; 密度泛函原理计算; 单原子催化剂; 吉布斯自由能;

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