A Single‐Atom Fe‐N‐C Catalyst with Ultrahigh Utilization of Active Sites for Efficient Oxygen Reduction

催化作用 吸附 材料科学 化学工程 多孔性 氧气 纳米技术 化学 有机化学 复合材料 工程类
作者
Xiang Ao,Yong Ding,Gyutae Nam,Luke Soule,Panpan Jing,Bote Zhao,Jee Youn Hwang,Ji‐Hoon Jang,Chundong Wang,Meilin Liu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (30): e2203326-e2203326 被引量:98
标识
DOI:10.1002/smll.202203326
摘要

Abstract Fe‐N‐C single‐atom catalysts (SACs) are emerging as a promising class of electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) to replace Pt‐based catalysts. However, due to the limited loading of Fe for SACs and the inaccessibility of internal active sites, only a small portion of the sites near the external surface are able to contribute to the ORR activity. Here, this work reports a metal–organic framework‐derived Fe‐N‐C SAC with a hierarchically porous and concave nanoarchitecture prepared through a facile but effective strategy, which exhibits superior electrocatalytic ORR activity with a half‐wave potential of 0.926 V (vs RHE) in alkaline media and 0.8 V (vs RHE) in acidic media while maintaining excellent stability. The superior ORR activity of the as‐designed catalyst stems from the unique architecture, where the hierarchically porous architecture contains micropores as Fe SAC anchoring sites, meso‐/macro‐pores as accessible channels, and concave shell for increasing external surface area. The unique architecture has dramatically enhanced the utilization of previously blocked internal active sites, as confirmed by a high turnover frequency of 3.37 s −1 and operando X‐ray absorption spectroscopy analysis with a distinct shift of adsorption edge.
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
赘婿应助热心青易采纳,获得10
1秒前
2秒前
Betty发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Eclipse12138完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
wanci应助输液袋369采纳,获得10
4秒前
zjl发布了新的文献求助10
5秒前
李爱国应助zyyzyyoo采纳,获得10
6秒前
Hello应助zyyzyyoo采纳,获得10
7秒前
李爱国应助zyyzyyoo采纳,获得10
7秒前
爆米花应助一薪一亿采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助Wy21采纳,获得10
7秒前
ding应助zyyzyyoo采纳,获得10
7秒前
隐形曼青应助zyyzyyoo采纳,获得10
7秒前
千年一梦完成签到,获得积分10
7秒前
wanci应助zyyzyyoo采纳,获得10
7秒前
万能图书馆应助zyyzyyoo采纳,获得10
8秒前
赘婿应助zyyzyyoo采纳,获得10
8秒前
清梦发布了新的文献求助10
8秒前
乐乐应助zyyzyyoo采纳,获得10
8秒前
8秒前
科研通AI2S应助zyyzyyoo采纳,获得10
8秒前
太渊发布了新的文献求助10
8秒前
美满平松发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
superray完成签到,获得积分10
11秒前
在水一方应助坚强豪英采纳,获得10
11秒前
12秒前
隐形曼青应助ok采纳,获得10
13秒前
16秒前
CipherSage应助yolo采纳,获得10
16秒前
16秒前
超级曼安发布了新的文献求助10
17秒前
superray发布了新的文献求助30
17秒前
18秒前
18秒前
安安安安安完成签到 ,获得积分10
19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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7589064
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9167035
关于积分的说明 19620721
捐赠科研通 7168809
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267111
关于科研通互助平台的介绍 2432031
邀请新用户注册赠送积分活动 2259231