Single non-noble-metal cobalt atom stabilized by pyridinic vacancy graphene: An efficient catalyst for CO oxidation
Single non-noble-metal cobalt atom stabilized by pyridinic vacancy graphene: An efficient catalyst for CO oxidation
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吡啶空位石墨烯稳定的单非贵金属钴原子：CO氧化的有效催化剂
DOI：
10.1016/j.molcata.2016.03.008
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发表时间：
2016-06
影响因子：
--
通讯作者：
Yang Zongxian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Xilin;Lu Zhansheng;Yang Zongxian
低工作温度、高效率和不含贵金属是理想催化剂的目标。本研究提出了一种高效的无贵金属CO氧化催化剂，该催化剂由单钴原子与吡啶氮石墨烯（CO - n3 -gra）结合而成。用第一性原理法研究了CO - n3 -gra催化剂上不同机理对CO氧化的催化活性。结果表明，CO的氧化反应优先遵循Langmuir-Hinshelwood机制（CO + O2→OOCO→CO2+ O），生成OOCO的能垒为0.86 eV。我们的研究结果证明，不含贵金属的Co-N3-gra催化剂的活性与其他一些基于单一贵金属-石墨烯的催化剂相当甚至更高。
The low operating temperature, high efficiency and noble-metal-free are the goal of the ideal catalysts. In present study, an efficient noble-metal-free catalyst for CO oxidation with a single cobalt atom incorporated with pyridinic nitrogen graphene (Co-N3-gra) is proposed. The catalytic activity for CO oxidation via various mechanisms on the Co-N3-gra catalyst is investigated using the first-principles method. It is found that the CO oxidation occurs preferably following the Langmuir-Hinshelwood mechanism (CO + O2→ OOCO → CO2+ O) with an energy barrier of 0.86 eV for the rate-limiting step of OOCO formation. Our findings prove that the activity of noble-metal-free Co-N3-gra catalyst is comparable to or even higher than some other single noble-metal-graphene based catalysts.
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