Ordered porous nitrogen-doped carbon with atomically dispersed FeN4 for efficient oxygen reduction reaction in microbial fuel cell

氧还原反应 微生物燃料电池 氮气 化学工程 燃料电池 还原(数学) 多孔性 氧气 材料科学 氧还原 碳纤维 电化学 化学 电极 有机化学 阳极 物理化学 几何学 数学 复合数 复合材料 工程类
作者
Dong Wang,Hao Liu,Ziqing Cao,Tianhao Cai,Peng Han,Jun Tae Song,Liang Kong,Changfa Liu
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier BV]
卷期号:838: 156186-156186 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.156186
摘要

It is necessary to develop cost-effective platinum group materials (PGM)-free cathode catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) to replace the state-of-the-art noble metal for the commercialization of microbial fuel cells (MFCs). Fe-N-C catalysts are one of the promising candidates for commercial Pt/C. Herein, a new cost-effective and highly stable Fe-N-C catalyst was designed and successfully prepared via a facile process. The catalyst was prepared through one single thermal conversion from Fe-doped ZIF-8 (zeolitic imidazolate framework), a metal-organic framework (MOF) containing well-defined FeN4 coordination. The mesopores in the unique structure of MOF promoted efficient mass transfer, while those arising from the pyrolysis of the MOF produced more active sites. Unlike previous preparation methods, post-treatments were avoided here. As a result, the Fe-N-C cathode had a high ORR activity with a half-wave potential (E1/2) of 0.85 V in a 0.1 M KOH aqueous solution. The classic MFC with this cathodic catalyst provided a maximum power density of up to 1508 mW m-2.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
雪白的豪英完成签到,获得积分20
1秒前
木木完成签到,获得积分10
1秒前
0℃发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
11发布了新的文献求助10
1秒前
大模型应助榴莲糖采纳,获得10
1秒前
安静曼寒完成签到,获得积分20
1秒前
852应助个性的海之采纳,获得10
2秒前
Aliothae发布了新的文献求助10
2秒前
韩涵发布了新的文献求助10
2秒前
吴学仕完成签到,获得积分10
2秒前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
自然怀寒完成签到,获得积分10
3秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
komisan完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
小鹅完成签到,获得积分10
5秒前
能干的树叶完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
李爱国应助wangs采纳,获得10
6秒前
wb发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
清新的苑博完成签到,获得积分10
8秒前
领导范儿应助自觉葶采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
11完成签到,获得积分10
9秒前
明理汉堡完成签到 ,获得积分10
9秒前
桥抱千嶂完成签到,获得积分10
9秒前
加油干发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
你大爷完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
策略发布了新的文献求助10
11秒前
xuzj完成签到,获得积分10
11秒前
迷路的指甲油完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1500
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
Composite Predicates in English 300
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3981852
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3525546
关于积分的说明 11227511
捐赠科研通 3263425
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1801493
邀请新用户注册赠送积分活动 879880
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807593