亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Achieving pH-universal oxygen electrolysis via synergistic density and coordination tuning over biomass-derived Fe single-atom catalyst

催化作用 生物量(生态学) 电解 Atom(片上系统) 氧原子 化学 氧气 化学工程 材料科学 纳米技术 计算机科学 电极 物理化学 分子 生物化学 生物 有机化学 嵌入式系统 工程类 电解质 农学
作者
Wei Guo,Meiling Pan,Qianjie Xie,Hua Fan,Laihao Luo,Qun Jing,Yehua Shen,Yan Yan,Mingkai Liu,Zheng Wang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-025-58297-1
摘要

Renewable biomass serves as a cost-effective source of carbon matrix to carry single-atom catalysts (SACs). However, the natural abundant oxygen in these materials hinders the sufficient dispersion of element with high oxygen affinity such iron (Fe). The lowered-density and oxidized SACs greatly limits their catalytic applications. Here we develop a facile continuous activation (CA) approach for synthesizing robust biomass-derived Fe-SACs. Comparing to the traditional pyrolysis method, the CA approach significantly increases the Fe loading density from 1.13 atoms nm−2 to 4.70 atoms nm−2. Simultaneously, the CA approach induces a distinct coordination tuning from dominated Fe-O to Fe-N moieties. We observe a pH-universal oxygen reduction reaction (ORR) performance over the CA-derived Fe-SACs with a half-wave potential of 0.93 V and 0.78 V vs. RHE in alkaline and acidic electrolyte, respectively. Density functional theory calculations further reveal that the increased Fe-N coordination effectively reduces the energy barriers for the ORR, thus enhancing the catalytic activity. The Fe-SACs-based zinc-air batteries show a specific capacity of 792 mA·h·gZn−1 and ultra-long life span of over 650 h at 5 mA cm−2. Developing efficient single-atom catalysts for clean energy technologies is still challenging. Here, the authors report a facile method to increase the density and tune the coordination of iron atom loaded in single-atom catalysts that boosts the activity for pH-universal oxygen electrolysis.
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
2秒前
Rr完成签到,获得积分10
3秒前
春天的粥完成签到 ,获得积分10
22秒前
昏睡的胖粘完成签到 ,获得积分10
25秒前
48秒前
50秒前
gwendolynwu发布了新的文献求助10
53秒前
55秒前
科目三应助ww960517采纳,获得30
1分钟前
土豪的摩托完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
小赞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Panther完成签到,获得积分10
1分钟前
拼搏问薇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
YangSihan发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
木雨亦潇潇完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
科研通AI2S应助伯云采纳,获得10
2分钟前
jsjjs完成签到,获得积分20
2分钟前
jsjjs发布了新的文献求助10
2分钟前
赘婿应助jsjjs采纳,获得30
2分钟前
oleskarabach发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
3分钟前
蛙鼠兔完成签到,获得积分10
3分钟前
舒心谷雪完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
Able完成签到,获得积分10
3分钟前
爱学习的结香酱完成签到,获得积分20
3分钟前
Cupid完成签到,获得积分10
3分钟前
Docgyj完成签到 ,获得积分0
3分钟前
yangquanquan发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
A China diary: Peking 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 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 3784786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330050
关于积分的说明 10244071
捐赠科研通 3045375
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671660
邀请新用户注册赠送积分活动 800544
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759483