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우리는 결함이 있는 그래핀 파생체에 고정된 단일 원자 촉매(SAC)에서 암모니아로의 전기화학적 질소 환원 반응(NRR)을 밀도 함수 계산을 통해 연구했습니다. 우리는 SAC에서 수소 발생 반응(HER)의 큰 억제로 인해 기존의 벌크 금속 표면보다 SAC에서 NRR 선택성이 유의미하게 향상된 것을 발견했습니다. 또한, Ti@N4 (0.69 eV)와 V@N4 (0.87 eV)를 포함한 여러 SAC이 Ru(0001) 계단형 표면(0.98 eV)보다 NRR에 대해 더 낮은 자유 에너지를 나타내는 것으로 나타났으며, 이는 SAC의 혼합 화합물 d-오르빗 금속 원자와 π* 오르빗에서 강한 뒤바뀜 결합 때문입니다. 질소 화학적 포텐셜 함수로서의 형성 에너지는 Ti@N4 및 V@N4가 실험 조건 하에서도 합성 가능함을 제시합니다.
Choi et al. (Tue,)은 이 질문을 연구했습니다.