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【24h】

Microscopic Insights into the Chlorine Evolution Reaction on RuO2(110): a Mechanistic Ab Initio Atomistic Thermodynamics Study

机译：RuO2（110）上氯析出反应的微观见解：机械从头算原子热力学研究

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The frequently discussed mechanisms for the chlorine evolution reaction (CER)-Volmer-Tafel, Volmer-Heyrovsky, and Krishtalik-are assessed for the case of RuO2 within a mechanistic ab initio thermodynamics approach, employing the concept of Gibbs energy loss. The CER over the fully O-covered RuO2(110) surface, the stable surface configuration under CER conditions, is shown to proceed via the Volmer-Heyrovsky mechanism, i.e., the adsorption and discharge of the chloride ion are followed by the direct recombination of this surface species with a chloride ion from the electrolyte solution. The weak adsorption of the chloride ion on the fully O-covered RuO2(110) surface constitutes the elementary reaction step with highest Gibbs energy loss which has its origin in a too strong ruthenium-oxygen bond. Therefore, the activity of the model catalyst RuO2(110) can be enhanced by weakening the surface metal-oxygen bond such as realized with a monolayer of PtO2 coated on RuO2(110).
机译：在机械从头算热力学方法中，采用吉布斯能量损失的概念评估了RuO2的情况下，经常讨论的氯逸出反应（CER）的机制-Volmer-Tafel，Volmer-Heyrovsky和Krishtalik-。完全O覆盖的RuO2（110）表面上的CER（在CER条件下为稳定的表面构型）显示通过Volmer-Heyrovsky机理进行，即氯离子的吸附和释放，接着是氯离子的直接重组。该表面物质带有来自电解液的氯离子。氯离子在完全被O覆盖的RuO2（110）表面上的弱吸附构成了具有最高Gibbs能量损失的基本反应步骤，该能量损失的起因是太强的钌-氧键。因此，可以通过弱化表面金属-氧键来增强模型催化剂RuO2（110）的活性，例如通过在RuO2（110）上涂覆一层PtO2实现的。

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