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:47
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
刚刚
莫非发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
xy完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
林途发布了新的文献求助10
1秒前
烟花应助One采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
小美完成签到,获得积分10
2秒前
小马完成签到,获得积分10
3秒前
思源应助dong采纳,获得10
3秒前
lucky发布了新的文献求助10
3秒前
四辈完成签到,获得积分10
3秒前
幸福无声完成签到,获得积分10
3秒前
study发布了新的文献求助10
4秒前
蓝兰完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
小蘑菇应助JingjingWang采纳,获得10
5秒前
布丁完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
cz完成签到,获得积分10
7秒前
炙热乌冬面完成签到 ,获得积分20
7秒前
标致幼旋发布了新的文献求助10
7秒前
zihui完成签到,获得积分20
7秒前
元小夏发布了新的文献求助10
7秒前
WSGQT完成签到,获得积分10
7秒前
幻天游完成签到,获得积分10
8秒前
光影之主发布了新的文献求助10
8秒前
Yans完成签到,获得积分10
9秒前
小明完成签到,获得积分20
9秒前
90完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
赘婿应助One采纳,获得10
11秒前
cz发布了新的文献求助10
11秒前
11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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Pharma R&D Annual Review 2026 500
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 6214268
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8039778
关于积分的说明 16754456
捐赠科研通 5302534
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2825058
邀请新用户注册赠送积分活动 1803382
关于科研通互助平台的介绍 1663969