重要提醒:2025.12.15 12:00-12:50期间发布的求助,下载出现了问题,现在已经修复完毕,请重新下载即可。如非文件错误,请不要进行驳回。

Non-bonding interaction of dual atom catalysts for enhanced oxygen reduction reaction

过电位 材料科学 催化作用 密度泛函理论 塔菲尔方程 扩展X射线吸收精细结构 X射线光电子能谱 氧烷 石墨烯 电子顺磁共振 扫描透射电子显微镜 电子转移 电子结构 吸收光谱法 光谱学 物理化学 计算化学 纳米技术 透射电子显微镜 有机化学 核磁共振 电化学 化学 电极 物理 量子力学
作者
Mohsen Tamtaji,Qiuming Peng,Tongchao Liu,Xue Zhao,Zhihang Xu,Patrick Ryan Galligan,Md Delowar Hossain,Zhenjing Liu,Hoilun Wong,Hongwei Liu,Khalil Amine,Ye Zhu,William A. Goddard,Wenting Wu,Zhengtang Luo
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:108: 108218-108218 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108218
摘要

We demonstrate the design of graphene-supported dual atom catalysts (DACs) for the four-electron oxygen reduction reaction (ORR), by utilizing the non-bonding interaction of counterpart metals (M) that synergistically tune the electronic properties and catalytic activity of the Fe active site in FeMN6-DAC and FeMN8-DAC systems, where M stands for Fe, Co, Ni, Cu, and Zn. More specifically, for Fe-M distances below 15 Å, the non-bonding interaction is significant, making the system act as the DAC. We predicted that FeNiN6-DAC and FeNiN8-DAC exhibit a low ORR overpotential (ηORR) of 0.28 V and 0.47 V, respectively, which are at the summits of volcano plots. This low ηORR originates from the high Bader charge transfer coupled with high spin density at the Fe site in both the FeNiN6-DAC and FeNiN8-DAC systems, which weakens the adsorption of OH* intermediate while enhancing its desorption to H2O. Guided by these density functional theory (DFT) computational results, we synthesized FeCoN8-DAC and FeNiN8-DAC along with N-doped graphene and confirmed their structures with scanning transmission electron microscopy (STEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray absorption near-edge structure (XANES), extended X-ray absorption fine structure (EXAFS), and electron spin resonance (ESR). We verify experimentally the catalytic activities and find that FeNiN8-DAC has the low experimental overpotential of 0.39 V with a Tafel slope of 47 mVdec−1. Based on these results, we propose a DFT-guided strategy to tune the charge transfer and spin population of the active site toward designing DACs for electrochemical 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
刚刚
刚刚
吃人不眨眼应助常璐旸采纳,获得20
1秒前
1秒前
RJC发布了新的文献求助10
1秒前
洁白的白白完成签到 ,获得积分10
1秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Wvzzzzz发布了新的文献求助10
3秒前
ran完成签到,获得积分10
3秒前
Maximuszhao完成签到,获得积分10
3秒前
ddsvdv完成签到,获得积分10
3秒前
香蕉觅云应助淡然的昊焱采纳,获得10
4秒前
小朋友完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
和平星完成签到,获得积分10
5秒前
jeffchanczy完成签到,获得积分10
5秒前
今后应助美好灵寒采纳,获得10
5秒前
since完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
yznfly应助王小凡采纳,获得30
5秒前
6秒前
知性的幻竹完成签到,获得积分20
6秒前
畅快平蓝完成签到,获得积分10
6秒前
浮游应助Rascal采纳,获得10
6秒前
Ent_发布了新的文献求助10
6秒前
蒸馏水发布了新的文献求助10
7秒前
xnkl发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
哈哈哈哈完成签到,获得积分10
7秒前
无奈的平文完成签到 ,获得积分10
8秒前
大模型应助zkexuan采纳,获得10
8秒前
gouqi发布了新的文献求助20
8秒前
济南青年完成签到,获得积分10
8秒前
爆米花应助宇宙队采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
小小台yeah发布了新的文献求助10
10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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Haematolymphoid Tumours (Part A and Part B, WHO Classification of Tumours, 5th Edition, Volume 11) 400
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
Unraveling the Causalities of Genetic Variations - Recent Advances in Cytogenetics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5466602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4570422
关于积分的说明 14325272
捐赠科研通 4496951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2463624
邀请新用户注册赠送积分活动 1452586
关于科研通互助平台的介绍 1427567