Hierarchical carbon with microporous core and mesoporous shell for efficient oxygen reduction application

微型多孔材料 介孔材料 壳体(结构) 碳纤维 材料科学 芯(光纤) 化学工程 氧还原 还原(数学) 氧气 纳米技术 化学 催化作用 复合材料 有机化学 物理化学 工程类 复合数 几何学 数学 电极 电化学
作者
Hao Liu,Wenhao Cui,Yanfeng Shen,Yuanzhuang Cheng,Jinshi Yu,Guangwu Yang,Zhengxing Qin,Yanli Chen
出处
期刊:Microporous and Mesoporous Materials [Elsevier BV]
卷期号:368: 113011-113011
标识
DOI:10.1016/j.micromeso.2024.113011
摘要

We synthesize for the first time a novel carbon structure, i.e., “hierarchical core-shell carbon” (HCSC), featuring ordered microporous carbon core and mesoporous carbon shell. The preparation of HCSC is achieved through a two-step approach starting from the formation of hierarchical core-shell zeolite Y (HCSY) in a controllable etching, followed by a chemical vapor deposition using HCSY as the template. The ordered micropores in HCSC provide high specific area and abundant active sites, while the mesoporous shell enhances its efficient mass transfer, making HCSC promising potential as a catalyst support. As a demonstration, HCSC is doped with nitrogen and loaded with Fe single atom (Fe–N/HCSC) and used as an oxygen reduction reaction (ORR) electrocatalyst, exhibiting exceptional catalytic performance in 0.1 M KOH electrolyte, with an onset potential of 1.01 V and a half-wave potential of 0.915 V, significantly higher than those achieved by the commercial 20 wt% Pt/C catalyst. The superior catalytic activity of Fe–N/HCSC is attributed to the mesoporous carbon shell, improving mass transfer efficiency and enhances the accessibility of micropores, enabling the highly dispersed Fe-NX sites to fully utilize their catalytic activity. This study offers an effective solution to address the challenges associated with mass transfer in microporous materials.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
novi完成签到,获得积分10
刚刚
Alexander完成签到,获得积分10
刚刚
minl发布了新的文献求助10
1秒前
yzee发布了新的文献求助10
1秒前
1111发布了新的文献求助10
1秒前
iNk应助jinyu采纳,获得10
1秒前
赵蔚蓝发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
心木完成签到 ,获得积分10
2秒前
坦率的山菡完成签到,获得积分10
2秒前
ww完成签到,获得积分10
2秒前
yzj完成签到 ,获得积分10
2秒前
慕青应助Irena采纳,获得10
3秒前
3秒前
Eagler67完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
昔年若许完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
幽默枫完成签到,获得积分10
5秒前
美丽的小羊完成签到,获得积分10
6秒前
邱琳完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
润润轩轩发布了新的文献求助10
7秒前
wait完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
香蕉觅云应助张_5238采纳,获得10
8秒前
阿辉发布了新的文献求助10
8秒前
科目三应助大溺采纳,获得10
8秒前
弹剑作歌完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
领导范儿应助LJW采纳,获得10
8秒前
8秒前
popo完成签到 ,获得积分10
9秒前
棉花糖发布了新的文献求助20
9秒前
zzzxhhr完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
wfs完成签到,获得积分10
9秒前
10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
Fermented Coffee Market 2000
A Modern Guide to the Economics of Crime 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5271078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4428940
关于积分的说明 13786582
捐赠科研通 4306892
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2363309
邀请新用户注册赠送积分活动 1358974
关于科研通互助平台的介绍 1321910