The Journal of Physical Chemistry Letters· 2026Q1
Ab İnitio Moleküler Dinamikten Elektrokimyasal Proton-Kenetli Elektron Transfer Serbest Enerji Yüzeyleri
Electrochemical Proton-Coupled Electron Transfer Free Energy Surfaces from Ab Initio Molecular Dynamics
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Arayüzey elektrokimyasal proton-kenetli elektron transferi (PCET) için serbest enerji yüzeylerini ve yeniden düzenlenme enerjilerini hesaplayan yeni bir hesaplama platformu tanıtıldı.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Arayüzey elektrokimyasal PCET'de serbest enerji yüzeylerini ve yeniden düzenlenme enerjilerini hesaplamak için bir hesaplama platformu geliştirildi.
- Pt(111)/su arayüzeylerindeki hidrojen elektroabsorpsiyon reaksiyonu için açık çözücü ile ab initio moleküler dinamik simülasyonları kullanıldı.
- Hesaplanan PCET yeniden düzenlenme enerjisi 3.19 eV olarak ölçüldü ve önceki tahminlerle uyumlu bulundu.
- Yaklaşım, yeniden düzenlenme enerjisi hesaplamalarına doğrudan açık çözücü dinamiklerini entegre etmektedir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Proton-coupled electron transfer (PCET) is an elementary step in many electrocatalytic reactions, yet molecular-level descriptions of solvent reorganization energetics in these reactions remain limited. Herein, we describe a first-principles computational platform to calculate free energy surfaces and quantify reorganization energies for interfacial electrochemical PCET. Hydrogen electrosorption at Pt(111)/water interfaces is used as a model reaction to derive PCET free energy surfaces using ab initio molecular dynamics simulations in an explicit solvent. The reaction is described as a non-adiabatic transition between reactant and product states defined in terms of localization of electrons and the transferring quantized proton. Free energy surfaces are calculated from statistical fluctuations of the vertical energy gap. This computational approach directly incorporates explicit solvent dynamics into the calculated reorganization energies that are obtained from parabolic fits to the reactant and product free energy surfaces. The reorganization energies are quantitatively similar to the mean vertical energy gap near the free energy minima of the reactant and product state free energy surfaces. The calculated PCET reorganization energy of 3.19 eV compares favorably with previous semi-empirical estimates. This work establishes a robust computational platform to assess the role of interfacial solvent properties on intrinsic electrochemical kinetics.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. The Journal of Physical Chemistry Letters, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre
Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy