MXene Materials for the Electrochemical Nitrogen Reduction—Functionalized or Not?
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
We use density functional theory calculations to study a group of 2D materials known as MXenes toward the electrochemical nitrogen reduction reaction (NRR) to ammonia. So far, all computational studies have only considered the NRR chemistry on unfunctionalized (bare) MXenes. In this study, we investigate a total of 65 bare and functionalized MXenes. We establish free energy diagrams for the NRR on the basal planes of 55 different M2XTx MXenes (M = Ti, V, Zr, Nb, Mo, Ta, W; X = C, N) to span a large variety of possible chemistries. Energy trends with respect to the metal as well as nonmetal constituent of the MXenes are established for both bare and functionalized MXenes. We determine the limiting potentials and find that either the formation of NH3 from *NH2 or the formation of *N2H is the potential limiting reaction step for bare and functionalized MXenes, respectively. We find several Mo-, W-, and V-based MXenes (Mo2C, Mo2N, W2N, W2NH2, and V2N) to have suitable theoretical overpotentials for the NRR. Importantly, calculated Pourbaix stability diagrams combined with selectivity analysis, however, reveal that all bare MXenes are not stable under relevant NRR operating conditions. The only functionalized MXene with the three minimum required properties (i) having a low theoretical overpotential, (ii) being stable under NRR conditions, and (iii) having selectivity toward NRR rather than the parasitic HER is W2CH2, which is a H-terminated MXene. Finally, on the basis of our findings, we explore other routes for improving the NRR chemistry by studying 10 additional MXenes with the chemical formula M3X2Tx and MXenes with other functional groups (Tx = S, F, Cl). This opens up a larger variety and tunability of MXenes to be considered for the NRR.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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) | 0,013 | 0,001 |
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 découle