N-Doped Carbon-Supported CoCu-Layered Double Hydroxide Nanosheets as Antibacterial Oxygen Reduction Catalysts for Microbial Fuel Cells

氢氧化物 催化作用 碳纤维 氧还原 氧还原反应 氧气 微生物燃料电池 材料科学 燃料电池 兴奋剂 化学工程 无机化学 化学 有机化学 电化学 复合数 电极 复合材料 工程类 光电子学 物理化学 阳极
作者
Liang Li,Demin Jiang,Sainan Cai,Shikuo Li,Yuqiao Wang
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (7): 2854-2861 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c00061
摘要

The sluggish reaction kinetics of the oxygen reduction reaction (ORR) and the formation of a biofilm on the cathode prevent efficient and stable operation of microbial fuel cells (MFCs). In this work, zeolitic imidazolate framework-derived N-doped carbon-supported CoCu-layered double hydroxide nanosheets (CoCu-LDH@NC) were synthesized as a bifunctional cathode catalyst for MFCs. CoCu-LDH supported on CoO@NC induced the production of carbon nanotubes (CNTs) from the NC matrix. CNTs and CoCu-LDH nanosheets improved the atomic reaction efficiency and active area for the ORR. The high-speed electron-transfer channel was attributed to two-dimensional CoCu-LDH nanosheets and one-dimensional CNTs. The catalytic activity and stability of CoO@NC were sustained through the incorporation of CoCu-LDH nanosheets. The electronic interaction of CoCu-LDH and CoO@NC enhanced the ORR catalytic activities. CoCu-LDH nanosheets generated reactive oxygen species (ROS) and Cu+, improving the antibacterial activity to prevent the growth of biofilm for MFCs. CoCu-LDH@NC demonstrated superior oxygen reduction activity with a half-wave potential of 0.84 V and an onset potential of 0.89 V. The maximum power density and operating cycle of the MFCs assembled with CoCu-LDH@NC reached 1012 mW m–2 and 170 h, respectively. This work offers guidance to enhancing the ORR catalytic activity and stability by designing antibacterial ORR 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
凤栖木兮完成签到 ,获得积分10
刚刚
此时此刻完成签到 ,获得积分10
1秒前
薛树业完成签到,获得积分10
1秒前
lsh发布了新的文献求助10
2秒前
36456657完成签到,获得积分0
4秒前
luoyukejing完成签到,获得积分10
4秒前
minghai完成签到,获得积分10
7秒前
past完成签到 ,获得积分10
7秒前
10秒前
Future完成签到,获得积分10
13秒前
5易6完成签到 ,获得积分10
18秒前
寄语明月完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
ZHANG完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
开冲发布了新的文献求助10
25秒前
郭小白完成签到 ,获得积分10
27秒前
liugm发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
samuel完成签到,获得积分10
29秒前
藤藤菜完成签到,获得积分0
30秒前
31秒前
小白完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
gougou完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
安鹏完成签到 ,获得积分10
36秒前
星星完成签到 ,获得积分10
36秒前
无极2023完成签到 ,获得积分0
36秒前
栋栋完成签到 ,获得积分10
36秒前
ADChem_JH发布了新的文献求助10
36秒前
li发布了新的文献求助30
39秒前
文静的翠彤完成签到 ,获得积分10
39秒前
乐乐应助开冲采纳,获得10
40秒前
唠叨的夏烟完成签到 ,获得积分10
43秒前
羞涩的成仁完成签到 ,获得积分10
44秒前
晓风残月完成签到 ,获得积分10
45秒前
Ginger完成签到,获得积分10
48秒前
50秒前
Karl完成签到,获得积分10
50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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
the fractional Laplacian 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 7668054
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9236700
关于积分的说明 19881054
捐赠科研通 7237256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3284036
关于科研通互助平台的介绍 2442942
邀请新用户注册赠送积分活动 2285554