Host-guest interactions promoted formation of Fe-N4 active site toward efficient oxygen reduction reaction catalysis

催化作用 质子交换膜燃料电池 化学 化学工程 活动站点 碳化 离子液体 氧还原反应 多相催化 热稳定性 无机化学 吸附 有机化学 电化学 电极 物理化学 工程类
作者
Zhengwen Fan,Xinjiao Cui,Jiankun Wei,Chan Chen,Haolin Tang,Junsheng Li
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:621: 195-204 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.04.059
摘要

FeNC is the most promising material to replace the noble metal catalyst for cathodic oxygen reduction reaction in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). However, the practical performance of FeNC catalyst is significantly limited by its low active site (Fe-N4) density. Herein, we propose to promote the formation of Fe-N4 active sites in FeNC catalyst by strengthening the interaction of N precursors and Fe precursors during the carbonization synthesis. In our approach, ionic liquid (IL, [EMIM][NTf2]) with high nitrogen content and good thermal stability is caged in the pores of Fe-ZIF-8 through the host-guest interactions. These interactions are critical for the preservation of Fe and N species and formation of active sites during the synthesis. The optimal catalyst developed with this approach (Fe0.05NC/10) has a high density of accessible Fe-N4 sites (1.88*1019 sites g-1). Therefore, in both acidic and alkaline media, Fe0.05NC/10 showed excellent ORR activity comparable to commercial Pt/C catalyst. Moreover, PEMFC performance with a peak power density of 300 mW cm-2 was demonstrated with Fe0.05NC/10 under H2/O2 conditions. The synthetic approach reported herein may be used for tailoring of advanced catalyst with high intrinsic activity.
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
FashionBoy应助辛束采纳,获得10
刚刚
刚刚
土豆炖牛腩完成签到,获得积分20
刚刚
九歌发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
ss发布了新的文献求助10
1秒前
YDX发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
FashionBoy应助夏夏采纳,获得10
1秒前
卯一发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
科研通AI6应助侯康采纳,获得10
3秒前
CC完成签到 ,获得积分10
4秒前
在下小李发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6应助奔奔采纳,获得10
4秒前
00关注了科研通微信公众号
4秒前
Georges-09发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
情怀应助萧一采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助My采纳,获得30
5秒前
Hello应助lf采纳,获得10
6秒前
6秒前
没有昵称发布了新的文献求助10
6秒前
海棠花完成签到,获得积分10
6秒前
歪比巴卜发布了新的文献求助20
6秒前
nihao发布了新的文献求助10
6秒前
大模型应助wuwuwu采纳,获得30
7秒前
Jeffery426完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
所所应助tianmafei采纳,获得10
8秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
8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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5625290
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4711149
关于积分的说明 14954048
捐赠科研通 4779211
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553684
邀请新用户注册赠送积分活动 1515632
关于科研通互助平台的介绍 1475827