Improved oxygen reduction activity on biomass derived carbon catalysts via microbial fermentation pre-treatment and oxygen etching

碳纤维 催化作用 微生物燃料电池 生物量(生态学) 热解 化学工程 氧气 氮气 化学 杂原子 木质纤维素生物量 材料科学 发酵 有机化学 电极 复合材料 生态学 物理化学 工程类 复合数 阳极 生物 戒指(化学)
作者
Juntao Yang,Weidong Liu,Yueming Sun,Weiming Yi,Gaixiu Yang
出处
期刊:Fuel Processing Technology [Elsevier]
卷期号:248: 107797-107797 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.fuproc.2023.107797
摘要

Biomass-based carbon materials have been considered as promising catalysts for oxygen reduction reaction due to their abundant heteroatom, renewability, and low cost. However, their practical electrocatalytic applications face a series of challenges, including insufficient pore structure, active site density, and their uneven distribution. Herein, we report an ingenious strategy to fabricate the biomass-derived carbon materials with hierarchical structures and high nitrogen doping. More specifically, microbial fermentation was used to achieve efficient and homogeneous nitrogen introduction by degrading the compact structure of lignocellulosic biomass. In addition, the precise regulation of the pore structure for carbon material was achieved by further introduction of appropriate oxygen during the pyrolysis process. The carbon catalyst prepared by the cascading treatment exhibited better performance. Notably, the C5 exhibited the highest surface area (858.17 m2g−1) and abundant nitrogen-containing active sites, and high graphitization degree, thus, the C5 demonstrates an outstanding oxygen reduction reaction catalytic performance in a wide pH range (e.g., Eonset: 0.85 V vs. RHE in neutral pH) and microbial fuel cells performance (maximum power density of 741.6 mWm−2). This study provides new ideas for the activity regulation of carbon electrocatalysts derived from biomass and will open the door to its large-scale application.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
ding应助妞妞采纳,获得10
4秒前
无花果应助yjjslbyfbgfwz采纳,获得10
6秒前
努力向上的小刘完成签到,获得积分10
7秒前
在水一方应助阔达水之采纳,获得10
7秒前
英姑应助香蕉孤云采纳,获得10
10秒前
13秒前
CipherSage应助祝一二三四采纳,获得10
15秒前
16秒前
DXY发布了新的文献求助10
17秒前
Aries完成签到 ,获得积分10
17秒前
111完成签到,获得积分10
17秒前
Orange应助78Erii采纳,获得30
17秒前
20秒前
千帆完成签到,获得积分10
20秒前
千帆发布了新的文献求助10
21秒前
亭语完成签到 ,获得积分0
24秒前
果果完成签到,获得积分10
24秒前
lv完成签到,获得积分10
26秒前
batmanrobin完成签到,获得积分10
28秒前
清逸之风发布了新的文献求助30
29秒前
29秒前
30秒前
满意的小猫完成签到,获得积分10
32秒前
科目三应助健壮听筠采纳,获得10
33秒前
keke发布了新的文献求助10
35秒前
楚襄谷完成签到 ,获得积分10
37秒前
研友_Lj7Rxn发布了新的文献求助10
38秒前
刮风这天完成签到,获得积分10
38秒前
星辰大海应助大鹏采纳,获得10
38秒前
40秒前
42秒前
搜集达人应助zzpj采纳,获得10
42秒前
yjjslbyfbgfwz发布了新的文献求助10
44秒前
sjsuA完成签到,获得积分10
46秒前
46秒前
gjww应助ramsdale采纳,获得10
50秒前
乘一完成签到,获得积分10
52秒前
78Erii发布了新的文献求助30
53秒前
放羊的小陌完成签到,获得积分10
53秒前
李健的粉丝团团长应助zzpj采纳,获得10
55秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
Additive Manufacturing Design and Applications 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2464830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2133256
关于积分的说明 5435544
捐赠科研通 1859140
什么是DOI,文献DOI怎么找? 924652
版权声明 562561
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 494693