Hierarchically Porous Three-Dimensional (3D) Carbon Nanorod Networks with a High Content of FeNx Sites for Efficient Oxygen Reduction Reaction

纳米棒 材料科学 多孔性 微型多孔材料 化学工程 纳米技术 热解 介孔材料 催化作用 碳纤维 比表面积 介孔二氧化硅 纳米颗粒 化学 复合材料 有机化学 复合数 工程类
作者
Ruge Zhao,Huan Wang,Xueyin Zhang,Jiawei Liu,Guo Du,Tiehong Chen
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:38 (37): 11372-11381 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.2c01664
摘要

Efficient, durable, and inexpensive electrocatalysts are recommendable for accelerating the kinetics of oxygen reduction reaction and achieving high performance. Herein, with predesigned hierarchically porous silica nanorods as a hard template, hierarchically macro-bimodal meso/microporous 3D carbon interwoven nanorod networks containing a high content of single-atom FeNx species (Fe/RNC) were prepared by melting of precursors and confined pyrolysis within the pores of the hard template. What distinguishes the use of silica nanorods as a hard template is that it not only provides a porous texture for confined pyrolysis of the precursors but also the interwoven texture of the nanorods gives rise to a macroporous mesh-like morphology. Benefiting from the ultrahigh iron content (5.69 wt %) of the FeNx sites, a 3D porous network configuration with high accessibility of active centers, as well as a high specific surface area of 793 m2g-1, the as-prepared Fe/RNC exhibited superior activity and durability for ORR and zinc-air batteries. For comparison, the catalyst Fe/NC-MCM, which was prepared with a similar procedure but with unimodal mesoporous silica MCM-41 nanoparticles as the hard template, possesses a less porous structure and active accessibility and thus exhibits inferior ORR activity. This work provides an effective design/nanoengineering for electrocatalysts in ORR and zinc-air batteries and will inspire more research on accessibility of active sites in non-noble carbon-based electrocatalysts.
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
寂寞的乐天完成签到,获得积分10
1秒前
安子完成签到 ,获得积分10
3秒前
七QI完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
hhxdkqhjy发布了新的文献求助10
6秒前
lightman完成签到,获得积分10
6秒前
笔墨纸砚完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
大力的诗蕾完成签到 ,获得积分10
7秒前
sln完成签到,获得积分10
7秒前
满意白卉完成签到 ,获得积分10
7秒前
adobe完成签到,获得积分10
8秒前
小詹完成签到,获得积分10
8秒前
undo完成签到 ,获得积分10
8秒前
Nancy发布了新的文献求助30
9秒前
zzzzzyq完成签到 ,获得积分10
9秒前
Xiaoyang发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
MrChew完成签到 ,获得积分10
12秒前
东方晓完成签到,获得积分10
13秒前
innocent完成签到,获得积分10
13秒前
存儿完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
麦子完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
迷人绿柏完成签到 ,获得积分10
17秒前
lanlan完成签到 ,获得积分10
18秒前
朴素鑫完成签到,获得积分10
19秒前
杨榆藤发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
Xiaoyang完成签到,获得积分10
21秒前
酷波er应助Frankie采纳,获得10
21秒前
承序完成签到,获得积分10
23秒前
行云流水完成签到,获得积分10
25秒前
执着新蕾完成签到,获得积分10
25秒前
共享精神应助李娟采纳,获得10
26秒前
mhdu完成签到,获得积分10
27秒前
承序发布了新的文献求助10
27秒前
发发旦旦完成签到,获得积分10
28秒前
28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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5590684
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4676645
关于积分的说明 14795589
捐赠科研通 4635135
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532912
邀请新用户注册赠送积分活动 1501375
关于科研通互助平台的介绍 1468806