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黃玉成教授課題組在材料計算領域取得系列進展

作者: 孫健     發布時間: 2020-09-17 點擊數:

近年來,亞博APP手機版黃玉成教授課題組在材料計算領域取得系列進展。

目前,合成氨工業在很大程度上依賴于Haber-Bosch過程。然而這一過程需要高溫高壓,且產生大量的CO2溫室氣體,導致大量的能量消耗和嚴重的環境不友好。電化學固氮(NRR)將空氣中的N2和水分別作為氮和質子的來源,通過多個漸進質子化步驟,能在溫和條件下實現綠色固氮。

黃玉成課題組在前期對二維GaSe材料的缺陷尺寸工程影響NRR性能做了充分研究后(Inorg. Chem. 2020, 59, 4858,近日又基于密度泛函理論的計算和模擬,系統地研究了石墨炔(GDY)上負載的Mox(x=1?4)催化的NRR催化性能。結果表明,N2通過接受?捐贈機制被有效地吸附在襯底上,這一機制可通過N2的吸附吉布斯自由能與Mo?NN-N的鍵長或相應ICOHP之間的良好多元線性回歸來深入理解。根據設計的篩選標準,發現Mo3@GDYNRR具有較高的選擇性和穩定性。預測的起始電位僅?0.32V。與單原子、雙原子和四原子催化劑相比,三原子金屬團簇催化劑的優越電催化性能將為探索新一代電化學催化劑提供機遇。這一研究成果以Screening a Suitable Mo Form Supported on Graphdiyne for Effectively Electrocatalytic N2 Reduction Reaction: From Atomic Catalyst to Cluster Catalyst為題發表在化學領域期刊《物理化學快報》上(J. Phys. Chem. Lett., 2020, 11, 8128)。

上述工作第一作者均為亞博APP2018級物理化學專業研究生李夢圓,黃玉成教授為通訊作者,亞博APP為唯一完成單位。該研究得到國家自然科學基金和安徽省杰出青年科學基金的資助。

此外,該課題組對具有內在偶極的二維材料在電子結構、壓電性能、光解水等領域做了系列研究,并取得了一定的進展(Nanoscale Horiz., 2019, 4, 480.J. Mater. Chem. C, 2019, 7, 13203J. Catal., 2019, 373, 67)。這些結果有望對進一步調控光、電催化性能提供思路。

 

                                             

論文鏈接: http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.0c00131

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