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): e2107291-e2107291 被引量:244
标识
DOI:10.1002/adma.202107291
摘要

Abstract 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
1秒前
Lucas应助ZJ采纳,获得10
1秒前
星辰大海应助小浩爱科研采纳,获得10
2秒前
爆米花应助figure采纳,获得10
3秒前
清秀的梨愁完成签到,获得积分10
3秒前
冰姗完成签到,获得积分0
4秒前
犹豫的泥猴桃完成签到,获得积分10
4秒前
233完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
ballon完成签到,获得积分10
5秒前
11111完成签到,获得积分10
5秒前
aaaaaaaa完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
CipherSage应助小荣同学采纳,获得10
7秒前
maiden完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
成就幻枫发布了新的文献求助10
7秒前
二十一日完成签到,获得积分10
8秒前
CipherSage应助haonanchen采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
小豆发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
麦普兰完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
orixero应助a怪采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.1应助vilavino采纳,获得10
10秒前
小马甲应助rationality采纳,获得10
10秒前
欧皇发布了新的文献求助30
10秒前
大模型应助在南方看北方采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
林橙完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
小悦发布了新的文献求助10
12秒前
Lucas应助拿铁不加糖采纳,获得10
12秒前
cm发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Cardiac structure and function of elite volleyball players across different playing positions 500
CLSI H26-A2 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6242931
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8066635
关于积分的说明 16837380
捐赠科研通 5320743
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2833228
邀请新用户注册赠送积分活动 1810765
关于科研通互助平台的介绍 1666979