Electronically and Geometrically Modified Single‐Atom Fe Sites by Adjacent Fe Nanoparticles for Enhanced Oxygen Reduction

催化作用 材料科学 限制 氧还原反应 纳米颗粒 Atom(片上系统) 氧还原 金属 电子结构 氧气 氧原子 纳米技术 工作(物理) 热稳定性 结晶学 化学工程 物理化学 计算化学 电化学 化学 热力学 分子 冶金 有机化学 物理 嵌入式系统 工程类 机械工程 计算机科学 电极
作者
Shu‐Na Zhao,Jun‐Kang Li,Rui Wang,Jinmeng Cai,Shuang‐Quan Zang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (5) 被引量:187
标识
DOI:10.1002/adma.202107291
摘要

Fe-N-C materials exhibit excellent activity and stability for oxygen reduction reaction (ORR), as one of the most promising candidates to replace commercial Pt/C catalysts. However, it is challenging to unravel features of the superior ORR activity originating from Fe-N-C materials. In this work, the electronic and geometric structures of the isolated Fe-N-C sites and their correlations with the ORR performance are investigated by varying the secondary thermal activation temperature of a rationally designed NC-supported Fe single-atom catalyst (SAC). The systematic analyses demonstrate the significant role of coordinated atoms of SA and metallic Fe nanoparticles (NPs) in altering the electronic structure of isolated Fe-N-C sites. Meanwhile, strong interaction between isolated Fe-N-C sites and adjacent Fe NPs can change the geometric structure of isolated Fe-N-C sites. Theoretical calculations reveal that optimal regulation of the electronic and geometric structure of isolated Fe-N-C sites by the co-existence of Fe NPs narrows the energy barriers of the rate-limiting steps of ORR, resulting in outstanding ORR performance. This work not only provides the fundamental understanding of the underlying structure-activity relationship, but also sheds light on designing efficient Fe-N-C catalysts.
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
UGO发布了新的文献求助10
刚刚
lh发布了新的文献求助10
刚刚
乐乐应助个性尔槐采纳,获得10
刚刚
希望天下0贩的0应助瑶625采纳,获得10
1秒前
tengli完成签到,获得积分20
1秒前
劲秉应助坚定迎天采纳,获得20
1秒前
桐桐应助杨枝甘露樱桃采纳,获得10
2秒前
搜集达人应助zhuzhu采纳,获得20
2秒前
LiShin发布了新的文献求助10
3秒前
末岛发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
coffee完成签到,获得积分10
4秒前
李来仪发布了新的文献求助10
4秒前
长安完成签到,获得积分10
5秒前
Hao完成签到,获得积分10
5秒前
JamesPei应助王小志采纳,获得10
5秒前
詹密完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
酷波er应助NEMO采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
情怀应助shirleeyeahe采纳,获得10
8秒前
9秒前
元元应助xzy采纳,获得20
9秒前
泥花完成签到,获得积分10
9秒前
247793325完成签到,获得积分20
9秒前
眼睛大的冰岚完成签到,获得积分10
9秒前
YY完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
雨天慢行完成签到,获得积分10
10秒前
韦威风发布了新的文献求助10
10秒前
科目三应助深情的不评采纳,获得10
10秒前
飞快的梦易完成签到,获得积分10
11秒前
Akim应助1b采纳,获得10
11秒前
末岛完成签到,获得积分10
11秒前
sweetbearm应助benben采纳,获得10
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107938
关于积分的说明 9287239
捐赠科研通 2805706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716893
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794