二维AuP2材料电催化固氮性能的理论研究

• 作者: 朱晓蓉 李亚飞
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 二维材料 AuP2 电催化 氮还原 密度泛函理论计算
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 4820-4825
• 页数: 5页
• 分类号: O643.36
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200714

摘要

通过电化学反应将氮气（N2）和水（H2O）在常温常压的条件下转化为氨气（NH3）是一种绿色环保的合成氨方法。但由于N2具有非常高的化学惰性，必须借助电催化剂来加速反应的动力学过程。通过密度泛函理论计算揭示出新型二维无机材料AuP2对N2电化学还原制NH3具有很好的催化活性。在二维AuP2材料中，Au与P之间由于电负性差异发生显著的电荷转移，使带有正电荷的P可作为活性位点促进氮还原。计算表明整个反应的速控步是N2生成*NNH的过程，限制电压为1.2V，催化活性可以跟部分金属催化剂相媲美。为设计高效氮还原电催化剂提供了新的思路。