Transient and general synthesis of high-density and ultrasmall nanoparticles on two-dimensional porous carbon via coordinated carbothermal shock

纳米颗粒 材料科学 催化作用 双功能 热解 碳热反应 化学工程 纳米技术 碳纤维 化学 有机化学 碳化物 复合数 工程类 复合材料
作者
Wenhui Shi,Zezhou Li,Zhihao Gong,Zihui Liang,Hanwen Liu,Ye‐Chuang Han,Huiting Niu,Bo Song,Xiaodong Chi,Jihan Zhou,Hua Wang,Bao Yu Xia,Yonggang Yao,Zhong‐Qun Tian
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:14 (1) 被引量:46
标识
DOI:10.1038/s41467-023-38023-5
摘要

Abstract Carbon-supported nanoparticles are indispensable to enabling new energy technologies such as metal-air batteries and catalytic water splitting. However, achieving ultrasmall and high-density nanoparticles (optimal catalysts) faces fundamental challenges of their strong tendency toward coarsening and agglomeration. Herein, we report a general and efficient synthesis of high-density and ultrasmall nanoparticles uniformly dispersed on two-dimensional porous carbon. This is achieved through direct carbothermal shock pyrolysis of metal-ligand precursors in just ~100 ms, the fastest among reported syntheses. Our results show that the in situ metal-ligand coordination (e.g., N → Co 2+ ) and local ordering during millisecond-scale pyrolysis play a crucial role in kinetically dominated fabrication and stabilization of high-density nanoparticles on two-dimensional porous carbon films. The as-obtained samples exhibit excellent activity and stability as bifunctional catalysts in oxygen redox reactions. Considering the huge flexibility in coordinated precursors design, diversified single and multielement nanoparticles (M = Fe, Co, Ni, Cu, Cr, Mn, Ag, etc) were generally fabricated, even in systems well beyond traditional crystalline coordination chemistry. Our method allows for the transient and general synthesis of well-dispersed nanoparticles with great simplicity and versatility for various application schemes.
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
troubadourelf发布了新的文献求助10
刚刚
您_完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
mumu完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI2S应助踏实的便当采纳,获得10
4秒前
脑洞疼应助Renee采纳,获得30
4秒前
CodeCraft应助刻苦秋烟采纳,获得10
4秒前
NONO完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
wangwang完成签到,获得积分10
5秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李爱国应助hl采纳,获得10
5秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
刘琪琪完成签到 ,获得积分10
6秒前
les发布了新的文献求助10
7秒前
Lynna Lai发布了新的文献求助10
8秒前
张怀民发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
小马甲应助跳跃紫真采纳,获得10
11秒前
12秒前
15秒前
李晓萌完成签到 ,获得积分10
15秒前
xiaowen完成签到,获得积分10
16秒前
健壮豌豆发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
科研通AI2S应助哈比采纳,获得10
18秒前
猫咪老师应助加菲丰丰采纳,获得30
20秒前
20秒前
20秒前
Yuzhuoheng发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
xiaowen发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
中国氢能技术发展路线图研究 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 3170078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821302
关于积分的说明 7933399
捐赠科研通 2481557
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1321856
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633422
版权声明 602567