亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Atomically FeN2 moieties dispersed on mesoporous carbon: A new atomic catalyst for efficient oxygen reduction catalysis

催化作用 电催化剂 材料科学 扫描透射电子显微镜 介孔材料 扩展X射线吸收精细结构 碳纤维 化学工程 卟啉 介孔二氧化硅 密度泛函理论 纳米技术 透射电子显微镜 吸收光谱法 光化学 化学 物理化学 计算化学 复合数 有机化学 复合材料 电极 电化学 量子力学 工程类 物理
作者
Hangjia Shen,Eduardo Gracia‐Espino,Jingyuan Ma,Haodong Tang,Xamxikamar Mamat,Thomas Wågberg,Guangzhi Hu,Shaojun Guo
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:35: 9-16 被引量:302
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2017.03.027
摘要

Earth-abundant materials with Fe-N-C centers have been identified as promising catalysts for oxygen reduction reaction (ORR), but these alternatives for Pt catalysts are usually the porphyrin-like FeN4 configuration. The density functional theory (DFT) calculations reveal that FeN2 outperforms FeN4 due to its lower interaction with *O2 and *OH intermediates and enhanced electron transport, however, achieving an optimum design of these earth-abundant materials with the enriched FeN2 catalytic centers is still a great challenge. Here, we report an intriguing template casting strategy to introduce a mass of atomically dispersed FeN2 moieties onto the surface of N-doped ordered mesoporous carbon for boosting ORR electrocatalysis. One of unique parts herein is to pre anchor Fe precursor on the surface of template (SBA-15) during catalyst synthesis, preventing Fe from penetrating into the carbon skeleton and facilitating the removal of excessive Fe-based particles during silica elimination by HF etching, resulting in a desirable model structure comprising only highly active atomically dispersed FeN2 sites, as confirmed by high-angle annular dark field-scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM), extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) and Mößbauer spectroscopy analysis. The well-defined structure prompts us to understand the nature of the catalytic active sites, and to demonstrate that the catalyst activity is linearly proportional to the concentration of FeN2 sites. The obtained atomic electrocatalyst exhibits superior electrocatalytic performance for ORR with a more positive half-wave potential than that of Pt/C catalyst. We further establish a kinetic model to predict the ORR activity of these single-atom dispersed catalysts. The present work elaborates on a profound understanding for designing low-cost, highly efficient FeN2-based electrocatalyst for boosting ORR.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
15秒前
高大又蓝发布了新的文献求助20
20秒前
善学以致用应助高大又蓝采纳,获得10
31秒前
满意的伊完成签到,获得积分10
41秒前
故酒应助Wei采纳,获得10
52秒前
1分钟前
excelblade发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
望远Arena发布了新的文献求助30
2分钟前
excelblade完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
科研通AI6应助望远Arena采纳,获得10
3分钟前
欣欣完成签到 ,获得积分10
3分钟前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
望远Arena发布了新的文献求助10
5分钟前
胖小羊完成签到 ,获得积分10
5分钟前
pokoyo完成签到,获得积分10
5分钟前
Owen应助望远Arena采纳,获得30
6分钟前
小蘑菇应助Marciu33采纳,获得10
7分钟前
8分钟前
8分钟前
望远Arena发布了新的文献求助30
8分钟前
zzy完成签到 ,获得积分10
8分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
9分钟前
9分钟前
9分钟前
js发布了新的文献求助10
10分钟前
js完成签到,获得积分10
10分钟前
10分钟前
xiaoguang li完成签到 ,获得积分10
10分钟前
深情安青应助闪闪翼采纳,获得10
11分钟前
科研通AI5应助望远Arena采纳,获得10
11分钟前
Kasom完成签到 ,获得积分10
11分钟前
11分钟前
11分钟前
K.I.D完成签到,获得积分10
11分钟前
望远Arena发布了新的文献求助10
11分钟前
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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5007892
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4250652
关于积分的说明 13243529
捐赠科研通 4051242
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2216248
邀请新用户注册赠送积分活动 1226047
关于科研通互助平台的介绍 1147389