Fluorine‐Mediated Engineering of Stable High‐Valence Single‐Atom Catalysts

催化作用 限制 材料科学 金属 平面的 电子转移 氧气 化学工程 化学 纳米技术 化学物理 组合化学 反应条件 氧原子 普遍性(动力系统) 耐久性 工作(物理) 结晶学 科技与社会
作者
Defeng Qi,H. Y. Zhang,Gonglei Shao,Chaolong Wang,Ye Peng,Haozhi Wang,Yanshuai Li,Huile Jin,Jun Luo,Shun Wang,Jie Xu,Yifei Yuan
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (17): e1641171-e1641171 被引量:2
标识
DOI:10.1002/anie.1641171
摘要

ABSTRACT High‐valence single‐atom catalysts (HVSACs) generally exhibit superior catalytic activity owing to the fast electron transfer efficiency between HVSACs and their supportive substrate. Nevertheless, the thermodynamically unstable HVSACs are prone to spontaneous aggregation during their conventional synthesis processes, largely limiting their practical application demanding long‐term stability. Herein, we demonstrate a universal approach to synthesize stable HVSACs by incorporating high‐electronegativity fluorine (F) atoms to directly coordinate with the targeted metal atoms (M) of HVSACs on nitrogen‐carbon supports. As a result, an asymmetric planar M‐N 2 F 2 structure is introduced, which boosts asymmetric polarized spin between M and F atoms with M stabilized at their high‐spin and high‐valence state. Leveraging this motif, we further demonstrate its high universality as a promising synthetic approach by obtaining stable HVSACs for 22 individual metal elements. Using high‐valence Mn single‐atom as a model system, the resulting MnN 2 F 2 catalyst exhibits not only high activity but also superior durability in both the oxygen reduction reaction (ORR) and practical Zn–air batteries, outperforming conventional MnN 4 single atoms.
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
你好明天发布了新的文献求助10
1秒前
Hongtao发布了新的文献求助30
2秒前
烟雨发布了新的文献求助10
2秒前
Og发布了新的文献求助10
2秒前
星星发布了新的文献求助10
3秒前
Sonnet完成签到,获得积分10
4秒前
Caroline发布了新的文献求助20
4秒前
项先生完成签到 ,获得积分10
4秒前
蔡宇滔发布了新的文献求助10
5秒前
小蘑菇应助斯文可仁采纳,获得10
6秒前
741852发布了新的文献求助10
7秒前
道之道完成签到,获得积分10
7秒前
孤梦落雨完成签到,获得积分10
7秒前
Solartic发布了新的文献求助10
7秒前
科研小子完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI6.4应助坡坡采纳,获得10
8秒前
天蓝关注了科研通微信公众号
9秒前
yu发布了新的文献求助10
9秒前
Ellis发布了新的文献求助10
9秒前
乘风完成签到,获得积分20
9秒前
11秒前
11秒前
烟花应助稳重的书双采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
Junior完成签到,获得积分10
14秒前
cocodu应助新小pi采纳,获得30
14秒前
16秒前
虚心的飞松关注了科研通微信公众号
16秒前
所所应助月月采纳,获得10
16秒前
rudjs发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
bond完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI2S应助Caroline采纳,获得10
18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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
Comparative Elite Sport Development Systems, Structures and Public Policy 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
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 7636785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9210552
关于积分的说明 19756125
捐赠科研通 7204274
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275534
关于科研通互助平台的介绍 2437291
邀请新用户注册赠送积分活动 2272660