Mechanism of Particle-Mediated Inhibition of Demetalation for Single-Atom Catalytic Sites in Acidic Electrochemical Environments

化学 溶解 电化学 金属 催化作用 Atom(片上系统) 粒子(生态学) 氧化态 质子交换膜燃料电池 粘结强度 化学工程 无机化学 纳米技术 物理化学 电极 有机化学 材料科学 嵌入式系统 图层(电子) 工程类 地质学 海洋学 胶粘剂 计算机科学
作者
Xiao bin Gao,Yucheng Wang,Weicheng Xu,Huan Huang,Kuangmin Zhao,Hong Ye,Zhi‐You Zhou,Nanfeng Zheng,Shi‐Gang Sun
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (28): 15528-15537 被引量:52
标识
DOI:10.1021/jacs.3c04315
摘要

Demetalation, caused by the electrochemical dissolution of metal atoms, poses a significant challenge to the practical application of single-atom catalytic sites (SACSs) in proton exchange membrane-based energy technologies. One promising approach to inhibit SACS demetalation is the use of metallic particles to interact with SACSs. However, the mechanism underlying this stabilization remains unclear. In this study, we propose and validate a unified mechanism by which metal particles can inhibit the demetalation of Fe SACSs. Metal particles act as electron donors, decreasing the Fe oxidation state by increasing the electron density at the FeN4 position, thereby strengthening the Fe-N bond, and inhibiting electrochemical Fe dissolution. Different types, forms, and contents of metal particles increase the Fe-N bond strength to varying extents. A linear correlation between the Fe oxidation state, Fe-N bond strength, and electrochemical Fe dissolution amount supports this mechanism. Our screening of a particle-assisted Fe SACS led to a 78% reduction in Fe dissolution, enabling continuous operation for up to 430 h in a fuel cell. These findings contribute to the development of stable SACSs for energy applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
简单的晓博完成签到 ,获得积分10
1秒前
Henry完成签到,获得积分10
1秒前
独一无二发布了新的文献求助10
1秒前
小巧曼安完成签到,获得积分10
1秒前
Karane应助执着平灵采纳,获得10
1秒前
Choi完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
cm发布了新的文献求助10
2秒前
小二郎应助韩靖仇采纳,获得10
3秒前
淡淡荷花发布了新的文献求助10
3秒前
芝芝椰奶冻完成签到,获得积分10
3秒前
早饭完成签到,获得积分10
3秒前
上官若男应助吹什么风采纳,获得10
4秒前
闪闪沂发布了新的文献求助20
4秒前
5秒前
5秒前
科研通AI6.4应助horse82采纳,获得10
6秒前
充电宝应助年华采纳,获得10
6秒前
甜美帅哥发布了新的文献求助20
6秒前
汉堡包应助husky采纳,获得10
6秒前
喔喔发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
壮观的茗发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
9秒前
记号完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
libra完成签到 ,获得积分10
9秒前
慈祥的乌关注了科研通微信公众号
10秒前
10秒前
小白菜发布了新的文献求助10
10秒前
Choi发布了新的文献求助10
11秒前
爱听歌的烤鸡完成签到,获得积分10
12秒前
咕咚发布了新的文献求助10
12秒前
Dinah发布了新的文献求助10
12秒前
兜兜发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
坦率水香发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6391965
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8207410
关于积分的说明 17372941
捐赠科研通 5445467
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2879014
邀请新用户注册赠送积分活动 1855449
关于科研通互助平台的介绍 1698579