Porphyrinic MOF derived Single-atom electrocatalyst enables methanol oxidation

电催化剂 金属有机骨架 甲醇 热解 电化学 金属 碳纤维 材料科学 化学 化学工程 纳米技术 无机化学 物理化学 有机化学 复合数 电极 冶金 复合材料 吸附 工程类
作者
Zhenyu Zhou,Jing Zhang,Soumya Mukherjee,Shujin Hou,Rachit Khare,Markus Döblinger,Ondřej Tomanec,Michal Otyepka,Max Koch,Pan Gao,Liujiang Zhou,Weijin Li,Roland A. Fischer
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:449: 137888-137888 被引量:58
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137888
摘要

Electrochemical methanol oxidation reaction (MOR) serves as a key route for renewable energy technologies. However, unmet challenges remain in the preparation of low-cost, efficient and robust electrocatalysts for MOR. Herein, a porphyrinic metal–organic framework (MOF) with spatially isolated Ni centres is prepared. Upon pyrolysis, this affords a single-atom Ni implanted nitrogen-doped porous carbon (20% Ni-N-C). Integrating abundant and accessible single-atom Ni sites, hierarchical porosity, excellent conductivity with stable Ni-N4 moieties all in one, the derived ultra-stable 20% Ni-N-C exhibits high MOR activity, impressive durability and CO tolerance, thereby outperforming state-of-the-art nonprecious metal based electrocatalysts. Computational insights reveal a low energy barrier of 1.19 eV for the rate-determining step, in agreement with the experimental observations of superior MOR activity. As the first foray into improving MOR efficiency with nonprecious metal based single-atom electrocatalysts, the yet-unrealized potential for MOFs and related modular hybrids is demonstrated.
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
genguzhuandi完成签到,获得积分10
1秒前
小黑猴ps完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI2S应助小小人儿采纳,获得10
2秒前
立即执行家完成签到,获得积分10
4秒前
AN发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
小鱼冻干完成签到,获得积分10
5秒前
椰肉完成签到 ,获得积分10
5秒前
梧桐发布了新的文献求助10
5秒前
dr完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
DoLaso完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
高兴致远完成签到,获得积分10
8秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
AN发布了新的文献求助10
11秒前
冷傲含海完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
SciGPT应助千千采纳,获得10
12秒前
13秒前
刘晓莹完成签到 ,获得积分10
14秒前
穆羊青发布了新的文献求助30
16秒前
17秒前
冷傲含海发布了新的文献求助10
17秒前
Sir1us完成签到,获得积分10
18秒前
suyida完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
yyy发布了新的文献求助30
19秒前
19秒前
SciKid524完成签到 ,获得积分10
19秒前
南北发布了新的文献求助10
21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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7046799
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8712637
关于积分的说明 18448781
捐赠科研通 6561349
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3118699
关于科研通互助平台的介绍 2204833
邀请新用户注册赠送积分活动 2094082