Simultaneously Engineering the First and Second Coordination Shells of Single Iron Catalysts for Enhanced Oxygen Reduction

催化作用 电催化剂 部分 活动站点 材料科学 噻吩 纳米技术 化学 组合化学 立体化学 有机化学 物理化学 电化学 电极
作者
Kai Chi,Zhuoping Wang,Tao Sun,Peng He,Fei Xiao,Jiong Lu,Shuai Wang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (32) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/smll.202311817
摘要

Abstract The atomically dispersed Fe‐N 4 active site presents enormous potential for various renewable energy conversions. Despite its already remarkable catalytic performance, the local atomic microenvironment of each Fe atom can be regulated to further enhance its efficiency. Herein, a novel conceptual strategy that utilizes a simple salt‐template polymerization method to simultaneously adjust the first coordination shell (Fe‐N 3 S 1 ) and second coordination shell (C–S–C, a structure similar to thiophene) of Fe‐N 4 isolated atoms is proposed. Theoretical studies suggest that this approach can redistribute charge density in the MN 4 moiety, lowering the d‐band center of the metal site. This weakens the binding of oxygenated intermediates, enhancing oxygen reduction reaction (ORR) activity when compared to only implementing coordination shell regulation. Based on the above discovery, a single Fe atom electrocatalyst with the optimal Fe‐N 3 S 1 ‐S active moiety incorporated in nitrogen, sulfur co‐doped graphene (Fe‐SAc/NSG) is designed and synthesized. The Fe‐SAc/NSG catalyst exhibits excellent alkaline ORR activity, exceeding benchmark Pt/C and most Fe‐SAc ORR electrocatalysts, as well as superior stability in Zn–air battery. This work aims to pave the way for creating highly active single metal atom catalysts through the localized regulation of their atomic structure.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
relexer发布了新的文献求助10
刚刚
Zch完成签到,获得积分10
1秒前
CodeCraft应助科研采纳,获得10
1秒前
模糊中正应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
晓风发布了新的文献求助10
3秒前
panx完成签到,获得积分10
4秒前
精明妙之完成签到,获得积分10
5秒前
隐形曼青应助Mandy采纳,获得10
5秒前
坦率雪萍完成签到,获得积分10
6秒前
panx发布了新的文献求助10
6秒前
坦率的跳跳糖完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
周梦蝶发布了新的文献求助10
7秒前
郷禦完成签到,获得积分10
8秒前
123完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
zy完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
友好傲白完成签到,获得积分10
10秒前
瑾瑜完成签到 ,获得积分10
10秒前
David完成签到,获得积分10
11秒前
Hh完成签到,获得积分10
11秒前
阿潇完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
llend完成签到,获得积分10
12秒前
子寒完成签到,获得积分10
12秒前
伶俐安萱发布了新的文献求助10
12秒前
mit完成签到 ,获得积分10
13秒前
文弱书生发布了新的文献求助10
13秒前
欢喜的跳跳糖完成签到,获得积分20
14秒前
warmsnow完成签到,获得积分10
14秒前
Tigher完成签到,获得积分10
14秒前
XXXX完成签到,获得积分10
14秒前
眼睛大的乐儿完成签到,获得积分10
15秒前
成就宛完成签到,获得积分10
16秒前
单明轩发布了新的文献求助10
16秒前
自由飞翔完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3298869
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2933972
关于积分的说明 8465759
捐赠科研通 2607255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1423627
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661642
邀请新用户注册赠送积分活动 645245