Rational Design of Graphene‐Supported Single Atom Catalysts for Hydrogen Evolution Reaction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The proper choice of nonprecious transition metals as single atom catalysts (SACs) remains unclear for designing highly efficient electrocatalysts for hydrogen evolution reaction (HER). Herein, reported is an activity correlation with catalysts, electronic structure, in order to clarify the origin of reactivity for a series of transition metals supported on nitrogen‐doped graphene as SACs for HER by a combination of density functional theory calculations and electrochemical measurements. Only few of the transition metals (e.g., Co, Cr, Fe, Rh, and V) as SACs show good catalytic activity toward HER as their Gibbs free energies are varied between the range of –0.20 to 0.30 eV but among which Co‐SAC exhibits the highest electrochemical activity at 0.13 eV. Electronic structure studies show that the energy states of active valence d z 2 orbitals and their resulting antibonding state determine the catalytic activity for HER. The fact that the antibonding state orbital is neither completely empty nor fully filled in the case of Co‐SAC is the main reason for its ideal hydrogen adsorption energy. Moreover, the electrochemical measurement shows that Co‐SAC exhibits a superior hydrogen evolution activity over Ni‐SAC and W‐SAC, confirming the theoretical calculation. This systematic study gives a fundamental understanding about the design of highly efficient SACs for HER.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».