10月27日消息,arXiv最新收录(提交于10月25日)的论文(编号2610.34354)由Das Soumendra Kumar、Pradhan Jagannath、Samal Prasanjit、Sahu Sridhar、Chakraborty Brahmananda等研究者完成,报道了二维氮杂三苯烯(aza-triphenylene)单层过渡金属功能化的析氢催化设计。

研究采用第一性原理计算系统考察多种过渡金属锚定对HER(析氢反应)活性的影响:纯氮杂三苯烯单层的氢吸附自由能为-0.78 eV(过强吸附),而锚定Co、Ru、Y后分别降至0.05、0.20、0.06 eV,接近热中性(0 eV)——火山图分析印证其催化活性大幅提升。从头算分子动力学确认了材料热稳定性,电子结构与电荷转移分析揭示了强催化剂-表面相互作用,金属修饰同时改善了载流子迁移率。

单层共价有机框架类材料具备可设计的孔道与配位环境,被视为非贵金属析氢催化剂候选。该计算筛选为实验合成指明了具体金属-配体组合,对绿氢电解槽的降铂/无铂化具有参考价值。 (来源:arXiv)