Noble-Metal-Free Fe–N/C Catalyst for Highly Efficient Oxygen Reduction Reaction under Both Alkaline and Acidic Conditions

催化作用 化学 甲醇 热解 电化学 氮气 无机化学 贵金属 氧气 电子转移 金属 电极 有机化学 物理化学
作者
Ling Lin,Qing Zhu,An‐Wu Xu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:136 (31): 11027-11033 被引量:962
标识
DOI:10.1021/ja504696r
摘要

In this work, we report the synthesis and assessment of a new non-precious-metal oxygen reduction reaction (ORR) catalyst from pyrolysis of an iron-coordinated complex which manifests superior activity in both alkaline and acidic media. 11,11′-bis(dipyrido[3,2-a:2′,3′-c]phenazinyl) (bidppz) was selected as a ligand for the formation of a nitrogen-rich iron-coordinated coordination polymer (Fe–bidppz) which forms a self-supporting catalyst containing high densities of nitrogen and iron doping by pyrolysis. The catalyst pyrolyzed at 800 °C (Fe–N/C-800) shows the highest ORR activity with onset and half-wave potentials of 923 and 809 mV in 0.1 M KOH, respectively, which are comparable to those of Pt/C (half-wave potential 818 mV vs RHE) at the same catalyst loading. Besides, the Fe–N/C-800 catalyst has an excellent ORR activity with onset and half-wave potentials only 38 and 59 mV less than those of the Pt/C catalyst in 0.1 M HClO4. The optimal Fe–N/C-800 catalyst displays much greater durability and tolerance of methanol than Pt/C. We propose that the Fe–N/C-800 catalyst has a considerably high density of surface active sites because Fe–N/C-800 possesses excellent ORR activity while its specific surface area is not so high. Electrochemical measurements show that the Fe–N/C-800 catalyst in KOH and HClO4 follows the effective four-electron-transfer pathway.
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
jackson完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
老猪佩奇完成签到,获得积分10
2秒前
wanci的应助被邱邱啦采纳,获得10
3秒前
jm发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
情怀的应助被liusheng采纳,获得10
6秒前
6秒前
激情的逍遥完成签到,获得积分20
6秒前
整齐的山柏完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
畅快寄容完成签到,获得积分20
9秒前
科研通AI6.2的应助被liuyuannzhuo采纳,获得10
9秒前
9秒前
丘比特的应助被11采纳,获得10
11秒前
WSR发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
大力的厉完成签到,获得积分10
11秒前
v0id的应助被享受Da米粉采纳,获得10
11秒前
12秒前
尔尔发布了新的文献求助10
12秒前
听云完成签到 ,获得积分10
12秒前
Cu完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
Tyh完成签到 ,获得积分10
13秒前
牧青的应助被siha采纳,获得100
14秒前
牧青的应助被siha采纳,获得100
14秒前
14秒前
CipherSage的应助被竹沐鱼采纳,获得10
15秒前
ii完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
无限玉米发布了新的文献求助10
15秒前
wst发布了新的文献求助10
15秒前
思恩Shen发布了新的文献求助10
15秒前
顾矜的应助被东起欧采纳,获得10
16秒前
川西大王发布了新的文献求助10
17秒前
李健的应助被爱听歌素阴采纳,获得10
17秒前
Crssss发布了新的文献求助30
18秒前
共享精神的应助被不想上班了采纳,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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8141413
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541274
关于积分的说明 21645122
捐赠科研通 7725429
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421324
关于科研通互助平台的介绍 2546516
邀请新用户注册赠送积分活动 2463521