Tuning transition metal carbide activity by surface metal alloying: a case study on CO2 capture and activation

文献情報

出版日 2018-08-08
DOI 10.1039/C8CP03648A
インパクトファクター 3.676
著者

Martí López, Luke Broderick, John J. Carey, Francesc Viñes, Michael Nolan, Francesc Illas


原文を見る

要旨

CO2 is one of the main actors in the greenhouse effect and its removal from the atmosphere is becoming an urgent need. Thus, CO2 capture and storage (CCS) and CO2 capture and usage (CCU) are intensively investigated technologies to decrease the concentration of atmospheric CO2. Both CCS and CCU require appropriate materials to adsorb/release and adsorb/activate CO2, respectively. Recently, it has been theoretically and experimentally shown that transition metal carbides (TMC) are able to capture, store, and activate CO2. To further improve the adsorption capacity of these materials, a deep understanding of the atomic level processes involved is essential. In the present work, we theoretically investigate the possible effects of surface metal doping of these TMCs by taking TiC as a textbook case and Cr, Hf, Mo, Nb, Ta, V, W, and Zr as dopants. Using periodic slab models with large supercells and state-of-the-art density functional theory based calculations we show that CO2 adsorption is enhanced by doping with metals down a group but worsened along the d series. Adsorption sites, dispersion and coverage appear to play a minor, secondary constant effect. The dopant-induced adsorption enhancement is highly biased by the charge rearrangement at the surface. In all cases, CO2 activation is found but doping can shift the desorption temperature by up to 135 K.

関連文献

Photon-induced deactivations of multiple traps in CH3NH3PbI3 perovskite films by different photon energies

Asmida Herawati, Hui-Ching Lin, Shun-Hsiang Chan, Tsong-Shin Lim, Forest Shih-Sen Chien

2021-04-26 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00974E

Formic acid dehydrogenation over PdNi alloys supported on N-doped carbon: synergistic effect of Pd–Ni alloying on hydrogen release

Rizcky Tamarany, Dong Yun Shin, Sukho Kang, Hyangsoo Jeong, Jun Kim, Dong-Hee Lim

2021-04-30 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00236H

Hydrogen adsorption trends on two metal-doped Ni2P surfaces for optimal catalyst design

Lauri Partanen, Simon Alberti, Kari Laasonen

2021-04-28 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00684C

From absolute potentials to a generalized computational standard hydrogen electrode for aqueous and non-aqueous solvents

Michael Busch, Elisabet Ahlberg, Kari Laasonen

2021-05-04 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00499A

Reversible photo- and thermal-effects on the luminescence of gold nanoclusters: implications for nanothermometry

Jan Valenta, Michael Greben, Goutam Pramanik, Petr Cigler

2021-04-26 Paper

DOI: 10.1039/D0CP06467J

Design of highly efficient g-C3N4-based metal monoatom catalysts by two extra-NM1 atoms: density functional theory simulations

Miaogen Chen, Wenya Chang, Yaxin Shi, Wei Liu, Can Li

2021-04-15 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00972A

First-principles study of the optical and thermoelectric properties of tetragonal-silicene

Niladri Sekhar Mondal, Subhadip Nath, Debnarayan Jana, Nanda Kumar Ghosh

2021-04-26 Paper

DOI: 10.1039/D1CP01466H

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...

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.

おすすめ化合物

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。