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 机制(生物学) 化学工程 无机化学 物理化学 电极 有机化学 海洋学 工程类 计算机科学 嵌入式系统 地质学 哲学 认识论
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:35
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
桐桐应助qaqa采纳,获得10
1秒前
3秒前
小海完成签到,获得积分10
5秒前
flic完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
9秒前
kim发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
小二郎应助Acid黄采纳,获得10
11秒前
chem发布了新的文献求助10
15秒前
大脑小用完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
lllldjhdy发布了新的文献求助10
16秒前
Stove完成签到,获得积分10
17秒前
鹿雅彤发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
重要大娘完成签到,获得积分20
20秒前
丘比特应助菜菜不长胖采纳,获得10
22秒前
科研通AI2S应助研友_8KX15L采纳,获得30
22秒前
Tom发布了新的文献求助50
24秒前
顾矜应助sskk采纳,获得10
24秒前
26秒前
27秒前
温谷丝完成签到,获得积分10
27秒前
独特的半芹完成签到,获得积分10
29秒前
无问发布了新的文献求助10
32秒前
清新完成签到,获得积分10
34秒前
37秒前
英俊的铭应助kim采纳,获得10
39秒前
39秒前
TTQ发布了新的文献求助10
40秒前
XinXin完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
无问完成签到,获得积分10
42秒前
田様应助Zong采纳,获得10
42秒前
梅啦啦完成签到 ,获得积分10
42秒前
人间生巧发布了新的文献求助10
43秒前
不配.应助爱学习的小花生采纳,获得10
43秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2831007
关于积分的说明 7982557
捐赠科研通 2492866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329898
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635814
版权声明 602954