Metal–Organic Framework-Derived Graphene Mesh: a Robust Scaffold for Highly Exposed Fe–N4 Active Sites toward an Excellent Oxygen Reduction Catalyst in Acid Media

化学 催化作用 石墨烯 剥脱关节 金属有机骨架 过渡金属 碳纤维 活动站点 纳米网 化学工程 无机化学 材料科学 物理化学 复合数 有机化学 复合材料 吸附 工程类
作者
Jingjing Li,Wei Xia,Jing Tang,Yong Gao,Cheng Jiang,Yining Jia,Tao Chen,Zhufeng Hou,Ruijuan Qi,Dong Jiang,Toru Asahi,Xingtao Xu,Tao Wang,Jianping He,Yusuke Yamauchi
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (21): 9280-9291 被引量:152
标识
DOI:10.1021/jacs.2c00719
摘要

This study demonstrates a special ultrathin N-doped graphene nanomesh (NGM) as a robust scaffold for highly exposed Fe-N4 active sites. Significantly, the pore sizes of the NGM can be elaborately regulated by adjusting the thermal exfoliation conditions to simultaneously disperse and anchor Fe-N4 moieties, ultimately leading to highly loaded Fe single-atom catalysts (SA-Fe-NGM) and a highly exposed morphology. The SA-Fe-NGM is found to deliver a superior oxygen reduction reaction (ORR) activity in acidic media (half-wave potential = 0.83 V vs RHE) and a high power density of 634 mW cm-2 in the H2/O2 fuel cell test. First-principles calculations further elucidate the possible catalytic mechanism for ORR based on the identified Fe-N4 active sites and the pore size distribution analysis. This work provides a novel strategy for constructing highly exposed transition metals and nitrogen co-doped carbon materials (M-N-C) catalysts for extended electrocatalytic and energy storage applications.
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
1秒前
qyhl完成签到,获得积分10
1秒前
xwc完成签到,获得积分10
1秒前
Booiys完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
852应助xqwwqx采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
HEIKU举报饱饱的芋头求助涉嫌违规
3秒前
相信相信的力量完成签到,获得积分10
3秒前
海风发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
赘婿应助小冉采纳,获得10
4秒前
科研通AI5应助杨杨杨采纳,获得10
4秒前
烫睫毛完成签到 ,获得积分10
4秒前
xiaoming发布了新的文献求助10
4秒前
思源应助吴五五采纳,获得10
5秒前
加拿大一枝黄花完成签到,获得积分10
5秒前
EunolusZ完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
成就莞完成签到,获得积分10
5秒前
Ww完成签到,获得积分10
6秒前
yaoyao发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
佰斯特威发布了新的文献求助30
7秒前
Dawn发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
认真的可冥完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
silong发布了新的文献求助10
9秒前
HITvagary完成签到,获得积分10
9秒前
华仔应助欣喜访旋采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
良辰应助科研cc采纳,获得10
10秒前
NN应助西门晴采纳,获得10
10秒前
瘦瘦白昼发布了新的文献求助10
10秒前
1111应助科研小民工采纳,获得20
11秒前
逸风望完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107454
关于积分的说明 9285518
捐赠科研通 2805269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539827
邀请新用户注册赠送积分活动 716708
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709672