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  • Wasserunterstützter chemischer Weg zur Sauerstoffentwicklungsreaktion an der hydratisierten (110) Rutheniumoxidoberfläche: Heterogene Katalyse mittels DFT-MD- und Metadynamik-Simulationen

    • Wasserunterstützter chemischer Weg zur Sauerstoffentwicklungsreaktion an der hydratisierten (110) Rutheniumoxidoberfläche: Heterogene Katalyse mittels DFT-MD- und Metadynamik-Simulationen

    Titel Wasserunterstützter chemischer Weg zur Sauerstoffentwicklungsreaktion an der hydratisierten (110) Rutheniumoxidoberfläche: Heterogene Katalyse mittels DFT-MD- und Metadynamik-Simulationen
    Autoren Dr. Fabrizio Creazzo,Prof. Sandra Luber
    Zeitschrift Chemie (Weinheim an der Bergstraße, Deutschland)
    Datum 10/15/2021
    DOI 10.1002/chem.202102356
    Einführung Trotz des Potenzials von RuO2 als Katalysator für die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) ist es nach wie vor schwierig, seine katalytischen Eigenschaften zu verstehen, was eine breitere Anwendung behindert. Experimentelle Belege zeigen, dass Korrosion und Benetzbarkeit von Metalloxiden die OER-Aktivität durch die Bildung einer hydratisierten Oberflächenschicht verbessern können. Die Wechselwirkungen zwischen Oberflächenbenetzbarkeit, Grenzflächenwasserdynamik und OER-Mechanismen auf RuO2 sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. In dieser Studie werden spinpolarisierte Molekulardynamiksimulationen der Dichtefunktionaltheorie (DFT-MD) und Metadynamik zur Analyse der RuO2-Wasser-Grenzfläche eingesetzt, um die OER-Wege und Energiebarrieren aufzudecken. Die Forschung zeigt einen wasserunterstützten OER-Mechanismus, der einen kritischen Protonentransferschritt umfasst, der durch die lokale Wasserumgebung erleichtert wird, und bietet Einblicke für neue Katalysatordesigns in der photochemischen Wasseroxidation.
    Zitat Fabrizio Creazzo und Sandra Luber. Water-Assisted Chemical Route Towards the Oxygen Evolution Reaction at the Hydrated (110) Ruthenium Oxide Surface: Heterogene Katalyse mittels DFT-MD- und Metadynamik-Simulationen. Chemie. 2021. Vol. 27(68):17024-17037. DOI: 10.1002/chem.202102356
    Element Ruthenium (Ru)
    Materialien Oxide
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