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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Ab Initio Study of CO2 Activation on Pristine and Fe-Decorated WS2 Nanoflakes

Texto completo
Autor(es):
Fonseca, Henrique A. B. [1] ; Verga, Lucas G. [1] ; Da Silva, Juarez L. F. [1]
Número total de Autores: 3
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Chem, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 1
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Journal of Physical Chemistry A; v. 125, n. 36, p. 7769-7777, SEP 16 2021.
Citações Web of Science: 0
Resumo

There is an intense race by the scientific community to identify materials with potential applications for the conversion of carbon dioxide (CO2) into new products. To extend the range of possibilities and explore new effects, in this work, we employ density functional theory calculations to investigate the presence of edge effects in the adsorption and activation of CO2 on pristine and Fe-decorated (WS2) 16 nanoflakes. We found that Fe has an energetic preference for hollow sites on pristine nanoflakes, binding with at least two two-fold edge S atoms and one or two three-fold core S atoms. Fe adsorption on the bridge sites occurs only at the edges, which is accompanied by the breaking of W-S bonds in most cases (higher energy configurations). CO2 activates on (WS2)(16) with an OCO angle of about 129 degrees only at higher energy configurations, while CO2 binds via a physisorption mechanism, linear structure, in the lowest energy configuration. For CO2 on Fe/(WS2)(16), the activation occurs at lower energies only by the direct interaction of CO2 with Fe sites located near to the nanoflake edges, which clearly indicates the enhancement of the catalytic activity of (WS2)(16) nanoflakes by Fe decoration. Thus, our study indicates that decorating WS2 nanoflakes with TM atoms could be an interesting strategy to explore alternative catalysts based on two-dimensional materials. (AU)

Processo FAPESP: 19/05561-7 - Simulações Mutiescala Aplicadas à Redução do CO2 em Nanopartículas Metálicas: Efeitos de Tamanho das Nanopartículas e Concentração de Adsorvatos
Beneficiário:Lucas Garcia Verga
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 18/17462-0 - Estudo ab initio da atividade catalítica de dicalcogenetos de tungstênio bidimensionais na redução de CO2
Beneficiário:Henrique Alves Bacco Fonseca
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 18/21401-7 - EMU concedido no processo 2017/11631-2: cluster computacional de alto desempenho - ENIAC
Beneficiário:Juarez Lopes Ferreira da Silva
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
Processo FAPESP: 17/11631-2 - CINE: desenvolvimento computacional de materiais utilizando simulações atomísticas, meso-escala, multi-física e inteligência artificial para aplicações energéticas
Beneficiário:Juarez Lopes Ferreira da Silva
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia