Self-carbon-thermal-reduction strategy for boosting the Fenton-like activity of single Fe-N4 sites by carbon-defect engineering

催化作用 碳纤维 苯酚 材料科学 金属 化学工程 降级(电信) 化学 纳米技术 有机化学 冶金 复合材料 复合数 计算机科学 电信 工程类
作者
Shengjie Wei,Yibing Sun,Yun‐Ze Qiu,Ang Li,Ching‐Yu Chiang,Hai Xiao,Jieshu Qian,Yadong Li
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:14 (1): 7549-7549 被引量:119
标识
DOI:10.1038/s41467-023-43040-5
摘要

Carbon-defect engineering in metal single-atom catalysts by simple and robust strategy, boosting their catalytic activity, and revealing the carbon defect-catalytic activity relationship are meaningful but challenging. Herein, we report a facile self-carbon-thermal-reduction strategy for carbon-defect engineering of single Fe-N4 sites in ZnO-Carbon nano-reactor, as efficient catalyst in Fenton-like reaction for degradation of phenol. The carbon vacancies are easily constructed adjacent to single Fe-N4 sites during synthesis, facilitating the formation of C-O bonding and lowering the energy barrier of rate-determining-step during degradation of phenol. Consequently, the catalyst Fe-NCv-900 with carbon vacancies exhibits a much improved activity than the Fe-NC-900 without abundant carbon vacancies, with 13.5 times improvement in the first-order rate constant of phenol degradation. The Fe-NCv-900 shows high activity (97% removal ratio of phenol in only 5 min), good recyclability and the wide-ranging pH universality (pH range 3-9). This work not only provides a rational strategy for improving the Fenton-like activity of metal single-atom catalysts, but also deepens the fundamental understanding on how periphery carbon environment affects the property and performance of metal-N4 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
sumugeng完成签到,获得积分10
1秒前
小小完成签到,获得积分10
1秒前
爱吃糖炒栗子的鱼完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
无私香彤发布了新的文献求助10
2秒前
ZHANG完成签到 ,获得积分10
2秒前
贤yu完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
务实映之完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
吟月归客发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
研友_ZbMNPn完成签到,获得积分10
5秒前
雨水完成签到,获得积分10
6秒前
绿狗玩偶完成签到,获得积分20
6秒前
chruse完成签到,获得积分10
6秒前
斯文败类应助苏雨采纳,获得10
6秒前
Lament完成签到,获得积分10
7秒前
实验顺利应助zyyicu采纳,获得20
7秒前
Sewerant完成签到 ,获得积分10
8秒前
gwh完成签到,获得积分10
8秒前
猪猪猪发布了新的文献求助10
8秒前
喜悦的尔阳完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI2S应助xinjie采纳,获得10
8秒前
呓语完成签到 ,获得积分10
8秒前
落后念柏发布了新的文献求助10
9秒前
刘sir完成签到 ,获得积分10
9秒前
鱼丸完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
momo完成签到,获得积分10
9秒前
纪靖雁发布了新的文献求助10
9秒前
魔术师完成签到 ,获得积分10
10秒前
lilili完成签到,获得积分10
10秒前
428完成签到,获得积分10
10秒前
研友_ZbMNPn发布了新的文献求助10
11秒前
nano完成签到 ,获得积分10
11秒前
七七完成签到,获得积分10
12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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5773811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5613858
关于积分的说明 15432836
捐赠科研通 4906205
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2640110
邀请新用户注册赠送积分活动 1587960
关于科研通互助平台的介绍 1543002