Iron-Cluster-Directed Synthesis of 2D/2D Fe–N–C/MXene Superlattice-like Heterostructure with Enhanced Oxygen Reduction Electrocatalysis

电催化剂 氧还原反应 超晶格 异质结 氧还原 材料科学 星团(航天器) 氧气 纳米技术 光电子学 电极 电化学 化学 物理化学 计算机科学 有机化学 程序设计语言
作者
Lili Jiang,Jingjing Duan,Junwu Zhu,Sheng Chen,Markus Antonietti
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (2): 2436-2444 被引量:158
标识
DOI:10.1021/acsnano.9b09912
摘要

Metal clusters, an emerging category of materials with molecular metal dispersity, have been proposed for versatile applications. In this work, we show an unexpected function of metal clusters, which can contribute to preparing 2D/2D superlattice-like heterostructures. The key step is to use metal clusters to adjust the surface charge of 2D nanosheets and, consequently, match the charge negativities per surface area for different 2D nanosheets, which facilitate the electrical-driven assembly of these nanosheets into a superlattice-like heterostructure in aqueous solutions. Accordingly, iron-cluster-directed cationic Fe-N-C nanosheets (Zeta potential: +30.4 mV) have been assembled with anionic MXene (Zeta potential: -39.7 mV) to produce a superlattice-like heterostructure characteristic of a lateral size of around tens of nanometers, a surface area of 30 m2 g-1, and ultrathickness of several nanometers with repeated dimensions of 0.4 and 2.1 nm. Potential application of the synthesized Fe-N-C/MXene heterostructure has been demonstrated for electrocatalytic oxygen reduction reaction (ORR) that shows a positive onset potential of 0.92 V, four-electron transfer pathway, and strong durability of 20 h in alkaline electrolyte. This work suggests that metal clusters can assist the assembly of low-dimensional architectures for energy-related 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
活泼的萝卜完成签到,获得积分10
刚刚
骏驰天下完成签到,获得积分10
刚刚
ming发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
良橼完成签到,获得积分10
3秒前
渊仔码头发布了新的文献求助10
4秒前
七听发布了新的文献求助10
4秒前
流萤发布了新的文献求助10
6秒前
ATom完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
jinshijie发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
9秒前
张欢馨应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
於菟发布了新的文献求助20
9秒前
woshi123应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
woshi123应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
xiebailu完成签到,获得积分10
10秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
小马甲应助melon采纳,获得10
10秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
卡卡发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
麻辣烫完成签到 ,获得积分10
13秒前
苏益潭完成签到 ,获得积分10
13秒前
恋恋发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
AJY完成签到,获得积分20
15秒前
共享精神应助深山一静客采纳,获得10
16秒前
YXH完成签到,获得积分10
17秒前
卡卡完成签到,获得积分20
18秒前
yy完成签到,获得积分10
18秒前
隐形曼青应助鲤角兽采纳,获得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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 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 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 7603162
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9179067
关于积分的说明 19657545
捐赠科研通 7178365
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269128
关于科研通互助平台的介绍 2433278
邀请新用户注册赠送积分活动 2262961