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黄玉成教授课题组在材料计算领域取得系列进展

作者: 孙健     发布时间: 2020-09-17 点击数:

近年来,爱游戏app黄玉成(cheng)教授(shou)课题组在(zai)材料(liao)计算领域取得系列进展。

目前,合成氨工业在很大程度(du)上(shang)依赖于Haber-Bosch过程。然而这一过程需要高(gao)(gao)温(wen)高(gao)(gao)压,且产生大量(liang)的CO2温室气体,导致大量的能量消耗和严重的环境不友好。电化学固氮(NRR)将空气中的N2和(he)(he)水分(fen)别作(zuo)为氮和(he)(he)质(zhi)子(zi)的来源,通过(guo)多个渐(jian)进质(zhi)子(zi)化步骤,能在温和(he)(he)条件下实现(xian)绿色(se)固(gu)氮。

黄玉成课题组在前期对二维(wei)GaSe材料(liao)的(de)缺陷尺(chi)寸(cun)工程影(ying)响NRR性能做了充(chong)分研(yan)究(jiu)后(Inorg. Chem. 2020, 59, 4858,近(jin)日又基于密度泛函理(li)论(lun)的计算和模拟(ni),系统地研究了石墨(mo)炔(GDY)上负载(zai)的Mox(x=14)催化的NRR催化性能。结果表明,N2通过接受捐赠机制被有效地吸附在衬底上,这一机制可通过N2的吸附吉布斯(si)自由能与(yu)MoNN-N的键长或相应ICOHP值(zhi)之间的(de)良好(hao)多元线性回(hui)归(gui)来深(shen)入理(li)解。根据设计(ji)的(de)筛选(xuan)标准(zhun),发现(xian)Mo3@GDYNRR具有较(jiao)高(gao)的选择性和稳定性。预(yu)测的起始电位仅(jin)0.32V。与单原子、双原子(zi)和四原子(zi)催(cui)化剂(ji)相(xiang)比,三原子(zi)金属团(tuan)簇催(cui)化剂(ji)的优越电(dian)催(cui)化性能将为探索新一(yi)(yi)代电(dian)化学催(cui)化剂(ji)提(ti)供(gong)机(ji)遇。这一(yi)(yi)研(yan)究成果以Screening a Suitable Mo Form Supported on Graphdiyne for Effectively Electrocatalytic N2 Reduction Reaction: From Atomic Catalyst to Cluster Catalyst为(wei)题发表在化(hua)学领(ling)域期刊《物理(li)化(hua)学快报》上(J. Phys. Chem. Lett., 2020, 11, 8128)。

上述工作第一作者均为安徽师范大学2018级物理化学专业研究生李梦圆,黄玉成教授为通讯作者,安徽师范大学为唯一完成单位。该研究得到国家自然科学基金和安徽省杰出青年科学基金的资助。

此(ci)外,该(gai)课(ke)题组对具有内在偶极的二(er)维(wei)材料在电子(zi)结构、压(ya)电性(xing)能、光(guang)解水等领域做了系列研究,并取得了一(yi)定的进(jin)展(Nanoscale Horiz., 2019, 4, 480.J. Mater. Chem. C, 2019, 7, 13203J. Catal., 2019, 373, 67)。这些结果(guo)有望对进一步调控光、电催(cui)化性能提(ti)供(gong)思路。

 

                                             

论文链(lian)接: http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.0c00131

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