清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Metal-like behavior of a 2D molecular catalyst enables redox-decoupled electrocatalysis

电催化剂 氧化还原 金属 催化作用 材料科学 纳米技术 化学工程 化学 冶金 物理化学 电化学 电极 有机化学 工程类
作者
Yang Wang,Dongyu Zhang,Ting Chen,Caijie Su,Yi Xie,Changzheng Wu,Nikolay Kornienko
出处
期刊:National Science Review [Oxford University Press]
标识
DOI:10.1093/nsr/nwaf198
摘要

Abstract Molecular catalysts facilitate electrochemical conversion by changing their oxidation states to transfer electrons. However, this redox-mediated mechanism features stepwise electron transfer and substrate activation in separate elementary steps, thereby resulting in an inherent loss in efficiency. Here, we synthesize a two-dimensional (2D) iron phthalocyanine (FePc) material and uncover its non-mediated electron transfer behavior in electrocatalysis, which overcomes the conventional redox-mediated limitation in the oxygen reduction reaction (ORR) pathway that molecular catalysts face. The 2D geometry enables the FePc molecules to be positioned within the electrochemical double layer, allowing for electrons directly transfer to oxygen reactants, prior to the Fe(II/III) redox. The functions in a manner akin to a metal catalyst and thereby opening a redox-decoupled ORR mechanism. As a result, the reported 2D FePc molecular catalyst exhibits unprecedented ORR half-wave potential at 0.945 V vs. the reversible hydrogen electrode, achieving efficient application in Zn-air battery and H2/O2 fuel cells. These findings open new possibilities in voltage efficient, redox-decoupled molecular catalysis that integrates strengths of molecules and materials in one synergistic system.

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
华仔应助紧张的海露采纳,获得10
4秒前
爱窦完成签到 ,获得积分10
4秒前
新奇完成签到 ,获得积分10
31秒前
heija完成签到,获得积分10
38秒前
生信小菜鸟完成签到 ,获得积分10
58秒前
尊敬的凝丹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
青出于蓝蔡完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
长生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鲁卓林完成签到,获得积分10
1分钟前
zz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ding应助十六夜采纳,获得10
1分钟前
Echoheart完成签到,获得积分10
2分钟前
PDIF-CN2完成签到,获得积分10
2分钟前
sjyu1985完成签到 ,获得积分10
2分钟前
斯文的傲珊完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
郭星星完成签到,获得积分10
2分钟前
HUANWANG发布了新的文献求助10
2分钟前
孤独剑完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI5应助HUANWANG采纳,获得200
2分钟前
大椒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
vbnn完成签到 ,获得积分10
2分钟前
番茄酱完成签到 ,获得积分10
2分钟前
柒八染完成签到 ,获得积分10
3分钟前
机灵雨完成签到 ,获得积分10
3分钟前
刘丰完成签到 ,获得积分10
3分钟前
hss完成签到 ,获得积分10
3分钟前
LonelyCMA完成签到 ,获得积分0
4分钟前
jasmine完成签到 ,获得积分10
4分钟前
秋夜临完成签到,获得积分10
4分钟前
龙王爱吃糖完成签到 ,获得积分10
4分钟前
吃马铃薯长大的土豆完成签到 ,获得积分10
4分钟前
yellowonion完成签到 ,获得积分10
4分钟前
xaopng完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
qq1083716237应助科研通管家采纳,获得50
4分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得20
4分钟前
4分钟前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Elgar Companion to Consumer Behaviour and the Sustainable Development Goals 540
Images that translate 500
Transnational East Asian Studies 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3843282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3385538
关于积分的说明 10540738
捐赠科研通 3106138
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710900
邀请新用户注册赠送积分活动 823818
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774308