Supramolecular confinement of single Cu atoms in hydrogel frameworks for oxygen reduction electrocatalysis with high atom utilization

电催化剂 催化作用 材料科学 超分子化学 Atom(片上系统) 扫描电化学显微镜 扫描透射电子显微镜 化学 纳米技术 透射电子显微镜 结晶学 物理化学 计算机科学 电极 电化学 晶体结构 嵌入式系统 有机化学
作者
Panpan Li,Zhaoyu Jin,Yumin Qian,Zhiwei Fang,Dan Xiao,Guihua Yu
出处
期刊:Materials Today [Elsevier BV]
卷期号:35: 78-86 被引量:107
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2019.10.006
摘要

Single-atom catalysis has emerged as a cutting-edge field in heterogeneous catalysis. Considerable efforts have been devoted to developing versatile methodologies for synthesizing single-atom catalysts, however, the main thrust in this field is to fundamentally understand the intricacies of a catalyst and their performance on a specific reaction by complimenting different techniques. Here we demonstrate a supramolecular hydrogel strategy to effectively isolate copper atoms on interconnected carbon fibers as efficient electrocatalysts for the alkaline oxygen reduction reaction (ORR). The Cu–N2 coordination state and the atomic dispersion were confirmed by X-ray absorption spectroscopy and aberration-corrected scanning transmission electron microscopy. Additionally, the atom utilization (ηatom), which is the ratio between Cu(I) sites participating in the catalysis and the total Cu(I) sites available, has been investigated via surface-interrogation scanning electrochemical microscopy (SI-SECM) technique. The over 90% atom utilization of the synthesized Cu SACs is very close to the theoretical value (100%) for SACs, implying the proposed supramolecular approach can enable the ultrahigh exposure of Cu sites. The in situ time-resolved titration of SI-SECM and first-principal calculations further support the remarkable ORR activity on isolated Cu–N2 sites.
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
小二郎的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
molihuakai的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
ding的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
小蘑菇的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
小苹果发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
暖枝的应助被TheGala采纳,获得10
2秒前
T_MC郭完成签到,获得积分10
2秒前
洋洋得意发布了新的文献求助30
2秒前
3秒前
香蕉觅云的应助被萨达采纳,获得30
3秒前
听安完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
顾矜的应助被BianTao采纳,获得10
4秒前
xu1227完成签到,获得积分10
4秒前
酷波er的应助被cc采纳,获得10
5秒前
5秒前
无限绫完成签到,获得积分10
5秒前
赵梓含发布了新的文献求助10
6秒前
痴情的朋友的应助被Yuan采纳,获得10
6秒前
Zzz发布了新的文献求助10
6秒前
huakeguanli发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
英俊的铭的应助被小许同学采纳,获得10
8秒前
8秒前
CodeCraft的应助被vbmc采纳,获得10
9秒前
yyd完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
无限绫发布了新的文献求助10
10秒前
抗体药物偶联完成签到,获得积分10
11秒前
孙贝宁完成签到 ,获得积分10
11秒前
Dean的应助被xueshucao采纳,获得100
11秒前
万能图书馆的应助被小玲玲采纳,获得10
11秒前
执着玫瑰发布了新的文献求助10
11秒前
完美世界的应助被执着乐双采纳,获得10
12秒前
柔弱的葫芦娃完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
夏小胖发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
English Longitudinal Study of Ageing: Waves 0-11, 1998-2024 300
2026-2030年中國基因檢測行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7825772
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9352085
关于积分的说明 20564914
捐赠科研通 7419250
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3334901
关于科研通互助平台的介绍 2480159
邀请新用户注册赠送积分活动 2355401