Atomically Dispersed Iridium on Polyimide Support for Acidic Oxygen Evolution

聚酰亚胺 材料科学 析氧 氧气 化学工程 纳米技术 化学 催化作用 有机化学 图层(电子) 物理化学 电化学 电极 工程类
作者
Longsheng Zhang,Jing Bai,Shouhan Zhang,Yunxia Liu,Jinyu Ye,Wei Fan,Elke Debroye,Tianxi Liu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (33): 22095-22103 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c05377
摘要

Designing a high-performing iridium (Ir) single-atom catalyst is desired for acidic water electrolysis, which shows enormous potential given its high catalytic activity toward acidic oxygen evolution reaction (OER) with minimum usage of precious Ir metal. However, it still remains a substantial challenge to stabilize the Ir single atoms during the OER operation without sacrificing the activity. Here, we report a high-performing OER catalyst by immobilizing Ir single atoms on a polyimide support, which exhibits a high mass activity on a carbon paper electrode while simultaneously achieving outstanding stability with negligible decay for 360 h. The resulting electrode (denoted as Ir1-PI@CP) reaches a 49.7-fold improvement in mass activity compared to the counterpart electrode prepared without polyimide support. Both our experimental and theoretical results suggest that, owing to the strong metal-support interactions, the polyimide support can enhance the Ir 5d states of Ir single atoms in Ir1-PI@CP, which can tailor the adsorption energies of intermediates and decrease the thermodynamic barrier at the rate-determining step of the OER, but also facilitate the proton-electron-transfer process and improve the reaction kinetics. This work offers an alternative avenue for developing single-atom catalysts with superior activity and durability toward various catalytic systems and beyond.
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
呼呼发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
一叶扁舟完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
wrrr发布了新的文献求助10
刚刚
LinlinWang发布了新的文献求助10
1秒前
隐形曼青应助hdc12138采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
isaac发布了新的文献求助10
3秒前
gaogao发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
mhy完成签到,获得积分10
4秒前
拼搏向上发布了新的文献求助10
4秒前
555完成签到 ,获得积分20
4秒前
胡一一发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
张k发布了新的文献求助10
6秒前
可爱的函函应助贝贝采纳,获得10
7秒前
烟花应助cloudup233采纳,获得10
7秒前
大福麻薯发布了新的文献求助10
7秒前
Felicity5完成签到,获得积分10
7秒前
Samuel发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
isaac完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
Syening应助jiyia采纳,获得10
10秒前
852应助知足采纳,获得10
10秒前
nn发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
Bling发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
魔幻半仙发布了新的文献求助10
12秒前
13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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7742381
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9290693
关于积分的说明 20203978
捐赠科研通 7320864
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307081
关于科研通互助平台的介绍 2459042
邀请新用户注册赠送积分活动 2317598