N掺杂石墨烯缺陷材料催化OER/ORR的第一性原理研究OA北大核心
非金属掺杂石墨烯基催化剂在催化析氧反应(OER)和氧还原反应(ORR)领域具有良好的应用前景.本文基于石墨烯常见双空位缺陷构建了非金属N掺杂的催化材料,对所有可能存在的活性位点进行了研究.通过密度泛函理论(DFT)计算发现,13个碳活性位点均不能有效吸附H2O,而O2可以被有效吸附.计算结果表明,最优的ORR催化位点是C12位点,其催化ORR的过电势为0.71 V;毗邻吡啶N的C10位点和C3位点的ORR催化效果稍差,过电势分别为0.75 V和0.78 V.研究结果证明非金属N掺杂缺陷石墨烯材料可应用于催化ORR,可为非金属催化OER/ORR反应提供理论支撑和指导.
黄智瑶;李丽;徐华卿;杨一凡;韦瑶瑶;刘国魁;夏其英
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化学
缺陷石墨烯非金属氧还原反应密度泛函理论
《高等学校化学学报》 2025 (2)
P.119-126,8
山东省自然科学基金(批准号:ZR2021QB153,ZR2022QB043)资助.
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