Square-pyramidal Fe-N4 with defect-modulated O-coordination: Two-tier electronic structure fine-tuning for enhanced oxygen reduction

催化作用 方形金字塔分子几何 金属 酞菁 轴对称性 活动站点 空位缺陷 石墨烯 化学 氧还原反应 材料科学 纳米技术 结晶学 电子结构 物理化学 计算化学 电化学 物理 有机化学 冶金 电极 量子力学
作者
Xuehai Tan,Heping Li,Wei Zhang,Keren Jiang,Shengli Zhai,Wenyao Zhang,Ning Chen,Hui Li,Zhi Li
出处
期刊:Chem catalysis [Elsevier]
卷期号:2 (4): 816-835 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.checat.2022.01.025
摘要

Adjusting the electronic and geometric structures of the Fe-N4 active site using axially coordinated ligands has been shown to be effective for improving the performance of the electrocatalytic oxygen reduction reaction (ORR). Any progress beyond that remains extremely challenging, however. Here, we demonstrate a two-tier electronic modulation strategy using defect-modulated O-coordination to further optimize the electronic structure of the Fe center in iron phthalocyanine (FePc), which realizes greatly enhanced ORR performances. Such an atomically dispersed FePc–O–defect catalyst is achieved using a wet ball-milling process. The mechanochemically constructed active site is a square-pyramidal Fe-N4, with the Fe atom located out of the N4-plane toward an axially coordinated O that is singly bonded to graphene at vacancy defects. The FePc–O–defect catalyst delivers a half-wave potential of 0.929 V with mass specific activity of 76.2 A g−1catalyst at 0.9 V in alkaline media. These values are the highest among the reported non-precious metal electrocatalysts and exceed the baseline with bare O-coordination.
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
刚刚
小二郎应助tianugui采纳,获得10
1秒前
888关闭了888文献求助
1秒前
荒年完成签到,获得积分10
1秒前
LY发布了新的文献求助10
1秒前
tianliyan发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
充电宝应助gyh采纳,获得10
1秒前
打打应助缪甲烷采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.2应助七星嘿咻采纳,获得10
2秒前
朴素的苡完成签到,获得积分10
2秒前
传奇3应助jiqihao采纳,获得10
2秒前
阳光的梦寒完成签到 ,获得积分10
2秒前
yangyang完成签到,获得积分10
2秒前
ah爱科研发布了新的文献求助10
2秒前
zqy完成签到,获得积分10
3秒前
cc完成签到 ,获得积分10
3秒前
qsh完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
未来可期发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
2052669099发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
4秒前
草玉梅皂苷完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Yonina发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
lieditongxu发布了新的文献求助30
4秒前
Xxy完成签到 ,获得积分10
5秒前
麻薯麻薯发布了新的文献求助10
5秒前
刘柳完成签到 ,获得积分10
5秒前
qiang完成签到,获得积分10
5秒前
秋止符完成签到,获得积分10
5秒前
fake发布了新的文献求助10
5秒前
YH完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
青竹妈妈发布了新的文献求助10
6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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Propeller Design 1000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 1000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6000391
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7498641
关于积分的说明 16097114
捐赠科研通 5145398
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2757780
邀请新用户注册赠送积分活动 1733578
关于科研通互助平台的介绍 1630844