Nitrogen-doped MoS2/carbon as highly oxygen-permeable and stable catalysts for oxygen reduction reaction in microbial fuel cells

微生物燃料电池 氧气 氧还原反应 催化作用 碳纤维 氮气 化学 燃料电池 无机化学 氧还原 化学工程 兴奋剂 材料科学 环境化学 电化学 电极 有机化学 物理化学 阳极 工程类 复合材料 复合数 光电子学
作者
Hao Liang,Jingkun Yu,Xin Xu,Yang Liu,Zipeng Xing,Ying Dai,Ye Sun,Jinlong Zou
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:339: 68-79 被引量:129
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2016.11.041
摘要

Developing non-noble metal catalysts with high oxygen-permeability and activity for oxygen reduction reaction (ORR) is crucial for microbial fuel cells (MFCs). In this study, nitrogen-doped molybdenum disulfide/carbon (N-MoS2/C) is prepared using melamine as nitrogen and carbon sources. Ammonium molybdate, thiourea and Pluronic F127 are used as Mo source, S source and surfactant, respectively. Mo-S-melamine complex precursor is obtained through the evaporation-induced self-assembly route, which is then carbonized at 800, 900 and 1000 °C to fabricate N-MoS2/C. Defect-rich N-MoS2/C has a large number of exposed active sites and a high oxygen permeability. N-MoS2/C (900 °C) with regular honeycomb structure shows the maximum power density of 0.815 W m-2, which is far higher than that of Pt/C (0.520 W m-2) and only has a decline of 1.23% after 1800 h operation in MFCs. Four-electron (4e−) reduction of O2 is the main ORR pathway for N-MoS2/C (900 °C), attributing to the efficient permeation, adsorption, activation and reduction of O2 on the active sites. The synergy among abundant defects, N-species (pyridinic N, graphitic N and Mo−Nx) and high conductivity contributes to the promising ORR activity. This simple synthetic route of N-doped metal sulfides/carbon composites displays a new prospect for preparation of ORR catalyst.
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
肉脸小鱼完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
Jerry完成签到,获得积分10
2秒前
ZZ发布了新的文献求助10
3秒前
songjin发布了新的文献求助10
4秒前
da发布了新的文献求助10
4秒前
MchemG应助橘子采纳,获得10
4秒前
我是老大应助朴素的问枫采纳,获得10
4秒前
hghugh完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
cyrus发布了新的文献求助30
5秒前
英俊的铭应助拿铁卢采纳,获得10
5秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
tramp应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
tramp应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
小豆豆应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
威武香水应助幽壑之潜蛟采纳,获得10
7秒前
小豆豆应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
7秒前
8秒前
xubee发布了新的文献求助10
9秒前
Yue发布了新的文献求助10
11秒前
研友_ngqyz8发布了新的文献求助10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
bronny发布了新的文献求助10
13秒前
Orange应助七栀采纳,获得10
13秒前
17秒前
17秒前
siver发布了新的文献求助10
20秒前
科学完成签到 ,获得积分10
20秒前
XM完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979584
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523532
关于积分的说明 11217894
捐赠科研通 3261031
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800369
邀请新用户注册赠送积分活动 879064
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807152