Combinatorial selection of a two-dimensional 3d-TM-tetracyanoquinodimethane (TM-TCNQ) monolayer as a high-activity nanocatalyst for CO oxidation

文献情報

出版日 2018-01-18
DOI 10.1039/C7CP07988E
インパクトファクター 3.676
著者

Tiantian Wu, Guibin Chen, Heine Anton Hansen, Tejs Vegge


原文を見る

要旨

The CO oxidation reaction on single 3d-transition metal catalytic sites in experimentally realized tetracyanoquinodimethane (TM-TCNQ) monolayers (TM = Sc–Zn) is systematically investigated by means of first-principles calculations. Considering the stabilities, adsorption characteristics and thermodynamics of all the ten candidates (Sc–Zn), Sc-TCNQ is found to display the lowest activation energies and yield the highest catalytic activity for room temperature CO oxidation. Exploring the Langmuir–Hinshelwood (LH) and Eley–Rideal (ER) mechanisms, we find that the rate-limiting step of CO oxidation catalyzed by Sc-TCNQ (CO + O2* → OOCO*) can follow the LH mechanism with free energy barriers as low as 0.73 eV at 300 K. The second step of CO + O* → CO2 can occur with rather small energy barriers via either LH or ER mechanisms. The high activity of Sc-TCNQ can be attributed to its unique structural and electronic features by possessing high stability, optimum adsorption energies with adsorbates, and fast reaction kinetics. These results have significant implications for the synthesis of two-dimensional single atom catalysis for CO oxidation with low-cost and high activity at low temperature.

関連文献

Quantum design rules for single molecule logic gates

N. Renaud, M. Hliwa, C. Joachim

2011-07-27 Paper

DOI: 10.1039/C1CP21221D

Photo-deactivation pathways of a double H-bonded photochromic Schiff base investigated by combined theoretical calculations and experimental time-resolved studies

Carlos Randino, Marcin Ziółek, Ricard Gelabert, Juan Angel Organero, Michal Gil, Miquel Moreno, José M. Lluch, Abderrazzak Douhal

2011-07-14 Paper

DOI: 10.1039/C1CP21039D

Structural, morphological, and kinetic studies of β-amyloid peptide aggregation on self-assembled monolayers

Qiuming Wang, Nilam Shah, Jun Zhao, Chengshan Wang, Chao Zhao, Lingyun Liu, Lingyan Li, Feimeng Zhou, Jie Zheng

2011-07-19 Paper

DOI: 10.1039/C1CP21156K

Fabrication of Co3O4-reduced graphene oxide scrolls for high-performance supercapacitor electrodes

Weiwei Zhou, Tao Chen, Kim Seng Tan, Xingtao Jia, Zhiqiang Luo, Chunxiao Cong, Huanping Yang, Chang Ming Li

2011-07-07 Communication

DOI: 10.1039/C1CP21917K

MnO2/TiN heterogeneous nanostructure design for electrochemical energy storage

Stefanie A. Sherrill, Jonathon Duay, Zhe Gui, Parag Banerjee, Gary W. Rubloff

2011-07-20 Paper

DOI: 10.1039/C1CP21815H

Photoinduced work function changes by isomerization of a densely packed azobenzene-based SAM on Au: a joint experimental and theoretical study

N. Crivillers, A. Liscio, F. Di Stasio, C. Van Dyck, S. Osella, D. Cornil, S. Mian, G. M. Lazzerini, O. Fenwick, E. Orgiu, F. Reinders, S. Braun, M. Fahlman, J. Cornil, V. Palermo, F. Cacialli, P. Samorì

2011-06-22 Paper

DOI: 10.1039/C1CP20851A

Extraction of the surface trap level from photoluminescence: a case study of ZnO nanostructures

Haiping He, Yanjie Wang, Jingrui Wang, Zhizhen Ye

2011-07-11 Communication

DOI: 10.1039/C1CP21527B

Ion-specific and charge effects in counterion binding to poly(styrenesulfonate) anions

Josip Požar, Klemen Bohinc, Vojko Vlachy, Davor Kovačević

2011-07-26 Paper

DOI: 10.1039/C1CP21291E

μ-XAFS of a single particle of a practical NiOx/Ce2Zr2Oy catalyst

Tomoya Uruga, Hajime Tanida, Yasuko Terada, Yasuhiro Iwasawa, Shin-ichi Ohkoshi

2011-06-08 Communication

DOI: 10.1039/C1CP20895K

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドの代替品はありますか?

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドは特定の化学反応に適しているため、代替品は限られています。しかし、同様の構造を持つ2-ヒドロキシ-4-ニトロベンジン...

772-33-82-(Bromomethyl)-4-ni...
化合物よくある質問

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドは有毒で、皮膚や粘膜に刺激を与える可能性があります。...

1800044-77-2N-[(1Z)-1-(2-Bromoph...
化合物よくある質問

1,3プロパンジオール,2-[2-(2アミノ-6クロロ-9Hピリミジン-9-イル)エチル-1,1,2,2-D4]-2,3-ジアセタートの市場動向や研究トレンドはどうですか?

この化合物は、新規治療薬の開発に注目されています。市場では、その有効性と安全性が評価され、研究分野では、分子生物学と医薬化学の新たな発見が期待されています。

1020718-81-31,3-Propanediol, 2-[...
化合物よくある質問

安息香の代替品はありますか?

安息香の代替品としては、フェノール、アロマターゼ阻害剤などが考えられます。しかし、使用目的により適切な代替品は異なります。

579-44-2Ethanone, 2-hydroxy-...
化合物よくある質問

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide はどの業界で使用されていますか?

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide は主に医薬品開発やポ...

128802-73-3succinimidyl-alanyl-...
化合物よくある質問

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸について、適用される法規ガイドラインは何ですか?

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸(CAS番号: 1256794-05-4)の使用には、GHS( Globally Harmonized S...

1256794-05-4Methyl 6-amino-5-chl...
化合物よくある質問

エチル4-(シクロ Pentagonyl)アミノ-2-メチル硫化基ピリミジン-5-カルボキシレートを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱いには、耐薬品性の容器を使用し、通気性の良い場所で操作することを推奨します。漏れ時は、SDS(安全データシート)を参照して適切な措置を取ること。手洗いと洗...

211245-62-4ethyl 4-(cyclopentyl...
化合物よくある質問

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩とは何ですか?

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩は、CAS番号1258940-00-9で表される化合物です。これは、(S)-3-苯基哌啶的盐酸盐であり、主に医薬品の原料と...

1258940-00-9(S)-3-Phenylpiperidi...
化合物よくある質問

3,5-二甲基金剛胺の主な用途は何ですか?

3,5-二甲基金剛胺は、主に医薬品の原料として使用され、また抗うつ薬や抗アルツハイマー薬の開発に利用されます。さらに、化粧品や食品添加物の製造でも重要な役割を果...

19988-45-52-(2,3-Dihydroxyphen...
化合物よくある質問

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステルの代替品はありますか?

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステル (CAS番号: 1398066-13-1) の代替品には、ビス(2-エチルヘキシル)フェノールカルボ...

1398066-13-1Bis(4-methyl-2-penty...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。