锗纳米管催化的氧还原反应:催化性能和机理研究

发布时间：2019-06-27 14:04

【摘要】：应用密度泛函理论,在DZP基组水平上研究了(5,5)型锗纳米管催化的氧还原反应(ORR)的性能以及可能的催化机理.计算结果表明,ORR在锗纳米管上可能经历O_2解离、OOH解离、H_2O_2解离三种可能机理.无论是对哪种机理,整个ORR均遵循四电子反应路径.评估ORR性能的重要中间产物O和OH的吸附能分别为-4.33 eV和-2.21 eV,这与它们在贵金属铂(Pt)上的吸附能非常接近.此外,在GeNT上,整个ORR过程中最后一步生成的H_2O分子的吸附能仅仅为-0.05 eV,比O_2分子的吸附能弱得多,意味着整个ORR催化循环在GeNT上可以顺利更替.因此,联合ORR的反应能量数据和中间产物的吸附数据,可以认为(5,5)型锗纳米管具有类Pt的催化性能.溶剂效应计算结果表明,一些反应中间产物的吸附结构,如O中间体会在很大程度上受到溶剂效应的影响.对所研究的锗纳米管来说,溶剂效应可以促进其催化的ORR进程.
[Abstract]:The performance and possible catalytic mechanism of oxygen reduction reaction (ORR) catalyzed by (5, 5) germanium nanotubes were studied by density functional theory (DFT) at the level of DZP basis set. The calculated results show that ORR may undergo three possible mechanisms: O 鈮，

本文编号：2506855