Carbon-coated Fe3O4@cotton fiber biomass carbon for the oxygen reduction reaction in air cathode microbial fuel cells

碳纤维 微生物燃料电池 氧气 生物量(生态学) 氧还原反应 阴极 材料科学 化学工程 制浆造纸工业 化学 复合材料 农学 有机化学 电化学 生物 复合数 电极 物理化学 阳极 工程类
作者
Demin Jiang,Yi-Ting Chen,Kun Xie,Shikuo Li,Yuqiao Wang
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier]
卷期号:982: 173843-173843 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2024.173843
摘要

Iron-based oxide catalysts on biomass carbon fibers can jointly use their respective advantages of chemical composition and structure to develop catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR). In this study, carbon-coated Fe3O4@cotton fiber biomass carbon (C@Fe3O4@CFBC) was prepared as an ORR catalyst through hydrothermal growth and calcination treatment for air cathode microbial fuel cells (MFCs). The carbon coating layer enhanced the O2 adsorption energy, decreased the overpotential, and promoted surface activation of the Fe3O4 catalyst. The carbon coating layer can modulate the surface electronic structure of the Fe3O4 catalyst with C–O–Fe bonding and improve the electrical conductivity to accumulate electrons on the Fe3O4 surface to enhance the ORR performance. The CFBC supported Fe3O4 nanoparticles to prevent severe aggregation and expose more effective surface-active sites. The C@Fe3O4@CFBC catalyst achieved a high positive half-wave potential (0.801 V) and low Tafel slope (73.7 mV·dec−1) compared with the Pt/C catalyst (0.877 V and 94.3 mV·dec−1). The assembled air cathode MFCs achieved a desirable maximum power density (1059 ± 16 mW·m−2) based on 1266 ± 94 mW·m−2 of Pt/C MFC devices. This work provides a strategy for designing highly active non-precious metal catalysts for air cathode MFCs.
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
aking0623关注了科研通微信公众号
6秒前
11秒前
ww发布了新的文献求助20
14秒前
ycw7777完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
唐唐完成签到,获得积分10
22秒前
我爱Chem完成签到 ,获得积分10
30秒前
阿豆完成签到 ,获得积分10
32秒前
ah_junlei完成签到,获得积分10
34秒前
糊涂的雪旋完成签到 ,获得积分10
35秒前
孙某人完成签到 ,获得积分0
37秒前
奔跑的蒲公英完成签到,获得积分10
39秒前
英俊的铭应助keyan采纳,获得10
40秒前
zao完成签到 ,获得积分10
47秒前
50秒前
生而追梦不止完成签到,获得积分10
54秒前
几米杨发布了新的文献求助10
56秒前
57秒前
keyan发布了新的文献求助10
1分钟前
碳酸芙兰完成签到,获得积分10
1分钟前
orixero应助keyan采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
呆呆的猕猴桃完成签到 ,获得积分10
1分钟前
iamzhangly30hyit完成签到 ,获得积分10
1分钟前
欣欣丽丽完成签到 ,获得积分0
1分钟前
Z_Z完成签到,获得积分10
1分钟前
亦久完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鹏程万里完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
vagabond完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gabee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
会发芽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jameslee04完成签到 ,获得积分10
1分钟前
和谐的映梦完成签到,获得积分10
1分钟前
黄光完成签到,获得积分10
2分钟前
几米杨发布了新的文献求助10
2分钟前
李健应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
ddddduan完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
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
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Epilepsy: A Comprehensive Textbook 400
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 2468856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136194
关于积分的说明 5442849
捐赠科研通 1860773
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925473
版权声明 562694
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495093