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Boron-nitrogen fullerenes as electrocatalysts for nitrogen reduction: A computational study of affinity and reaction mechanism
Indexado
WoS WOS:001471934700001
Scopus SCOPUS_ID:105002404550
DOI 10.1016/J.ISCI.2025.112326
Año 2025
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The current industrial methods for producing ammonia (NH3) are energy intensive and result in significant carbon dioxide emissions. To address this challenge, we propose the use of a boron nitride (BN) structure, B16N12, as an efficient electrocatalyst for synthesizing NH3. Our research involved density functional theory (DFT) calculations to investigate the interaction between N2 molecules and the B16N12 surface. We found that the catalyst's cationic state effectively captures and activates N2 molecules. This interaction is stabilized by specific bonding configurations and polarization effects, enabling the catalyst to operate effectively at high N2 concentrations without breaking bonds. The study reveals two N2 reduction mechanisms, with the alternating pathway being more favorable for NH3 production, suggesting B16N12 as a sustainable alternative for industrial ammonia synthesis.

Revista



Revista ISSN
I Science 2589-0042

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Disciplinas de Investigación



WOS
Multidisciplinary Sciences
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Multidisciplinary
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Gazzari-Jara, Sasha - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
2 CORTES-ARRIAGADA, DIEGO ANDRES Hombre Universidad Tecnológica Metropolitana - Chile
3 Chigo-Anota, Ernesto Hombre Benemerita Univ Autonoma Puebla - México
4 Miranda-Rojas, Sebastia - Universidad Nacional Andrés Bello - Chile

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Financiamiento



Fuente
FONDECYT
FONDEQUIP
Project Fondecyt
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
supercomputing infrastructure of the NLHPC
Cluster Faraday UTEM
Cluster Faraday UTEM (FONDEQUIP)

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
S.M.-R. thanks the financial support provided by FONDECYT through the project no. 1221898. D.C.-A. thanks to project FONDECYT no. 1210355. This research was partially supported by the Cluster Faraday UTEM (FONDEQUIP EQM180180) . Powered@NLHPC: This research was partially supported by the supercomputing infrastructure of the NLHPC (ECM-02) .
S.M.-R. thanks the financial support provided by FONDECYT through the project no. 1221898. D.C.-A. thanks to project FONDECYT no. 1210355. This research was partially supported by the Cluster Faraday UTEM (FONDEQUIP EQM180180). Powered@NLHPC: This research was partially supported by the supercomputing infrastructure of the NLHPC (ECM-02).

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