摘要:还原反应(ORR)对于各种可再生能源技术至关重要。ORR的重要催化剂是嵌入氮掺杂石墨烯(Fe-n-c)中的单个铁原子。然而,ORR在Fe-N-C上的限速步骤尚不清楚,会严重阻碍理解和改进。在这里,我们报告了所有步骤的激活能,该激活能由恒定电极电位下的缩写分子动力学模拟计算得出。与普遍认为氢化步骤限制了反应速率的普遍信念相反,我们发现限制步骤是氧分子在Fe上取代吸附水。这是通过H 2 O解吸和O 2吸附的一致运动发生的,而不会使现场裸露。有趣的是,尽管通常被认为是潜在独立的“热”过程,但屏障仍会随电极电势而减小。这可以通过更强的Fe -O 2结合和较低的Fe -H 2 O结合在较低电位上的结合而解释,因为O 2获得了电子,并且H 2 O向催化剂捐赠电子。我们的研究提供了对Fe -n -c的ORR的新见解,并突出了动力学研究在异质电化学中的重要性。■简介氧气还原反应(ORR)对于多种可再生能源技术(例如燃料电池和金属 - 空气电池)至关重要。铂是ORR表现最好的催化剂。但是,它遭受了高昂的损害,这阻碍了其商业用途。1-4为了克服这一障碍,巨大的研究工作致力于寻找PT的具有成本效益的替代催化剂。5-10最有前途的候选者之一是嵌入氮掺杂石墨烯中的单铁原子(Fe-n-c),通常在酸性条件下使用。11-18尽管对该催化剂进行了广泛的研究,但仍未清楚的步骤限制了Fe -n -n - -C上的ORR速率。缺乏此关键信息显着限制了催化剂的发展。通常建议的ORR fe -n - c的途径具有以下步骤(图1 a): * + o 2→ * oo, * oo + h + h + + e-→ * ooh, * ooh + h + h + h + h + + e-→ * o + h 2 O,限制步骤的实验确定是具有挑战性的。另一方面,密度功能理论(DFT)提供了一种计算反应能量(包括激活能量)的方法,因此原则上可以回答有关速率步骤的问题。然而,由于系统的复杂性,很难直接计算异质电化学的激活能,这需要仔细处理溶剂化和电极电位的影响。19-29因此,大多数计算研究都根据以下假设,即最热的上坡(或最小下坡)步骤具有最高的活化能,并使用它来推断动力学。那些
我们引入了一种基于在随机两部分图上解决约束满意度问题(CSP)的生成随机多量稳定器代码的方法。此框架使我们能够在CSP中同时执行X/z平衡,X/z平衡,有限速度,稀疏性和最大程度的结合,然后我们可以在数值上解决。使用状态的CSP求解器,我们获得了令人信服的证据,证明存在着满意的阈值。此外,可满足相的范围随量子的数量而增加。在该阶段,发现稀疏代码成为一个简单的问题。此外,我们观察到在满足相的相中发现的稀疏代码实际上实现了擦除噪声的通道容量。我们的申请表明,中间大小的有限速率稀疏量子代码很容易找到,同时还展示了一种具有自定义properties的良好代码的功能可靠方法。因此,我们建立了一个完整且可自定义的管道,以进行随机Quantum code Discovery。
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熊瑞 2, † , 张雷克 3, † , 李世良 2, † , 孙元 3 , 丁敏一 2 , 王勇 1 , 赵永亮 1 , 吴艳 3 , 尚伟娟 3 , 蒋夏明 3 , 单继伟 2 , 沉子豪 2 , 童一 2 , 徐柳新 2 , 陈宇 1 , 英乐刘 1 , 邹刚 4 , Dimitri Lavillete 4 , 赵振江 2 , 王锐 2 , 朱丽丽 2 , 肖耕夫 3 , 兰柯 1 , 李洪林 2,* , 徐克 1,4,* 1 武汉大学生命科学学院病毒学国家重点实验室,
