Ultrafast Joule heating synthesis of hierarchically porous graphene-based Co-N-C single-atom monoliths

石墨烯 材料科学 塔菲尔方程 过电位 催化作用 化学工程 纳米技术 电解质 氧化物 焦耳加热 猝灭(荧光) 电极 物理化学 复合材料 电化学 化学 有机化学 工程类 冶金 物理 量子力学 荧光
作者
Lingli Xing,Rui Liu,Zhichao Gong,Jingjing Liu,Jianbin Liu,Haisheng Gong,Kang Huang,Huilong Fei
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:15 (5): 3913-3919 被引量:51
标识
DOI:10.1007/s12274-021-4046-z
摘要

Herein, we develop a transient heating-quenching strategy triggered by Joule heating for the synthesis of single-atom cobalt- and nitrogen-doped graphene materials with three-dimensional porous monolithic architecture (denoted as CoNG-JH). The ultrafast Joule heating procedure simultaneously enables the reduction of graphene oxide and the incorporation of metal and nitrogen atoms into the graphene matrix within 2-second period. Meanwhile, the transient quenching avoids the extended heating-induced atom aggregation, ensuring the rapid and stable dispersion of atomic-scale CoNx active sites in graphene. Additionally, the interconnected macropores and nanopores formed by the self-assembly of graphene sheets facilitate the unimpeded ion and gas transport during the catalytic process. When used as an electrode for the hydrogen evolution reaction (HER), the fabricated freestanding CoNG-JH exhibits high catalytic activity and durability with a low overpotential of 106 mV at 10 mA·cm−2 and a small Tafel slope of 66 mV·dec−1 in 0.5 M H2SO4 electrolyte. The presented synthesis and design strategy open up a rapid and facile route for the manufacturing of single atom catalysts.
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
LJJ完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
1秒前
3秒前
4秒前
4秒前
万斩麟完成签到,获得积分10
4秒前
大气大侠发布了新的文献求助10
4秒前
栀子发布了新的文献求助10
5秒前
z不停完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
zz完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
guojia发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
7秒前
wing00024发布了新的文献求助10
8秒前
影zi发布了新的文献求助10
8秒前
shiyongli发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
尊敬西装发布了新的文献求助10
11秒前
gjww发布了新的文献求助10
11秒前
胖了个胖发布了新的文献求助30
12秒前
nanami完成签到 ,获得积分10
13秒前
句号完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
guojia完成签到,获得积分10
15秒前
炙热幻灵完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
高赛文完成签到,获得积分10
16秒前
未闻星名完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
Sam完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
123ggggg发布了新的文献求助10
19秒前
WXN发布了新的文献求助30
20秒前
李123发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
20秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6667929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8417153
关于积分的说明 17993246
捐赠科研通 5875823
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2976660
邀请新用户注册赠送积分活动 1952596
关于科研通互助平台的介绍 1880329