Published November 13, 2021
| Version v1
Publication
Open
Mechanism of Oxygen Reduction Reaction on Monolayer WTe<sub>2</sub> with and without S Dopant at Low Coverage
Creators
- 1. Ho Chi Minh City University of Technology
- 2. Vietnam National University Ho Chi Minh City
- 3. Romanian Academy
Description
Transition metal dichalcogenides possess properties such as low cost, easy fabrication, and suitability for various applications. Monolayer WTe2 is a potential electro-catalytic material for the oxygen reduction reaction (ORR). However, the reaction mechanism on pure and S-doped monolayer WTe2 remains unknown; therefore, this work is devoted to clarifying the current topic using density functional theory calculations and a thermodynamics model. We found that the ORR mechanism is a four-electron pathway on pure and S-doped monolayer WTe2. However, S-doped monolayer WTe2 increases the thermodynamic barrier of the ORR compared to pure monolayer WTe2. Therefore, the S dopant decreases the performance of WTe2. The result implies that doping with different elements is not always a method to improve the efficiency of chemical reactions.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمتلك ثنائي كالكوجينيد المعدني الانتقالي خصائص مثل التكلفة المنخفضة وسهولة التصنيع والملاءمة لمختلف التطبيقات. أحادي الطبقة WTe2 هو مادة حفازة كهربائية محتملة لتفاعل اختزال الأكسجين (ORR). ومع ذلك، لا تزال آلية التفاعل على WTe2 أحادي الطبقة النقي والمخدر S غير معروفة ؛ لذلك، يكرس هذا العمل لتوضيح الموضوع الحالي باستخدام حسابات نظرية الكثافة الوظيفية ونموذج الديناميكا الحرارية. وجدنا أن آلية ORR هي مسار رباعي الإلكترونات على WTe2 أحادي الطبقة النقي والمخدر S. ومع ذلك، فإن WTe2 أحادي الطبقة مخدر S يزيد من الحاجز الديناميكي الحراري لـ ORR مقارنة بـ WTe2 أحادي الطبقة النقي. لذلك، يقلل S dopant من أداء WTe2. والنتيجة تعني أن تعاطي المنشطات بعناصر مختلفة ليس دائمًا طريقة لتحسين كفاءة التفاعلات الكيميائية.Translated Description (French)
Les dichalcogénures de métaux de transition possèdent des propriétés telles qu'un faible coût, une fabrication facile et une aptitude à diverses applications. La monocouche WTe2 est un matériau électro-catalytique potentiel pour la réaction de réduction de l'oxygène (Orr). Cependant, le mécanisme de réaction sur WTe2 monocouche pure et dopée S reste inconnu ; par conséquent, ce travail est consacré à clarifier le sujet actuel en utilisant des calculs de théorie fonctionnelle de la densité et un modèle thermodynamique. Nous avons constaté que le mécanisme ORR est une voie à quatre électrons sur WTe2 monocouche pure et dopée S. Cependant, le WTe2 monocouche dopé S augmente la barrière thermodynamique du TRG par rapport au WTe2 monocouche pur. Par conséquent, le dopant S diminue les performances de WTe2. Le résultat implique que le dopage avec différents éléments n'est pas toujours une méthode pour améliorer l'efficacité des réactions chimiques.Translated Description (Spanish)
Los dicalcogenuros de metales de transición poseen propiedades tales como bajo costo, fácil fabricación e idoneidad para diversas aplicaciones. La monocapa WTe2 es un material electrocatalítico potencial para la reacción de reducción de oxígeno (ORR). Sin embargo, el mecanismo de reacción en WTe2 monocapa puro y dopado con S sigue siendo desconocido; por lo tanto, este trabajo se dedica a aclarar el tema actual utilizando cálculos de la teoría funcional de la densidad y un modelo termodinámico. Descubrimos que el mecanismo ORR es una vía de cuatro electrones en WTe2 monocapa puro y dopado con S. Sin embargo, el WTe2 monocapa dopado con S aumenta la barrera termodinámica del ORR en comparación con el WTe2 monocapa puro. Por lo tanto, el dopante S disminuye el rendimiento de WTe2. El resultado implica que el dopaje con diferentes elementos no siempre es un método para mejorar la eficiencia de las reacciones químicas.Files
_pdf.pdf
Files
(2.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3f855015d0f5774c4fa14607a3b00639
|
2.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- آلية تفاعل تقليل الأكسجين على WTe أحادي الطبقة <sub>2</ sub> مع وبدون S Dopant بتغطية منخفضة
- Translated title (French)
- Mécanisme de réaction de réduction de l'oxygène sur la monocouche WTe<sub>2</sub> avec et sans dopant S à faible couverture
- Translated title (Spanish)
- Mecanismo de la reacción de reducción de oxígeno en monocapa WTe <sub>2</sub> con y sin dopante S a baja cobertura
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3213139453
- DOI
- 10.1380/ejssnt.2021.119
References
- https://openalex.org/W1889647084
- https://openalex.org/W1970127494
- https://openalex.org/W1979544533
- https://openalex.org/W1981368803
- https://openalex.org/W2016580061
- https://openalex.org/W2029567419
- https://openalex.org/W2073321070
- https://openalex.org/W2083222334
- https://openalex.org/W2100503591
- https://openalex.org/W2158344334
- https://openalex.org/W2167035995
- https://openalex.org/W2283384996
- https://openalex.org/W2319299941
- https://openalex.org/W2492754457
- https://openalex.org/W2512563337
- https://openalex.org/W2552560707
- https://openalex.org/W2567242138
- https://openalex.org/W2606386417
- https://openalex.org/W2748070911
- https://openalex.org/W2767668633
- https://openalex.org/W2795676033
- https://openalex.org/W2800227084
- https://openalex.org/W2805228248
- https://openalex.org/W2889441475
- https://openalex.org/W2963601492
- https://openalex.org/W3008976499
- https://openalex.org/W3010310260
- https://openalex.org/W3017859637
- https://openalex.org/W3099972385
- https://openalex.org/W3206606417