General synthesis of single-atom catalysts with high metal loading using graphene quantum dots

化学 石墨烯 催化作用 金属 碳纤维 纳米技术 Atom(片上系统) 过渡金属 材料科学 复合材料 复合数 有机化学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Chuan Xia,Yunrui Qiu,Xia Yang,Peng Zhu,Graham King,Xiao Zhang,Zhenyu Wu,Jung Yoon Kim,David A. Cullen,Dongxing Zheng,Peng Li,Mohsen Shakouri,Emilio Heredia,Peixin Cui,Husam N. Alshareef,Yongfeng Hu,Haotian Wang
出处
期刊:Nature Chemistry [Nature Portfolio]
卷期号:13 (9): 887-894 被引量:702
标识
DOI:10.1038/s41557-021-00734-x
摘要

Transition-metal single-atom catalysts present extraordinary activity per metal atomic site, but suffer from low metal-atom densities (typically less than 5 wt% or 1 at.%), which limits their overall catalytic performance. Here we report a general method for the synthesis of single-atom catalysts with high transition-metal-atom loadings of up to 40 wt% or 3.8 at.%, representing several-fold improvements compared to benchmarks in the literature. Graphene quantum dots, later interweaved into a carbon matrix, were used as a support, providing numerous anchoring sites and thus facilitating the generation of high densities of transition-metal atoms with sufficient spacing between the metal atoms to avoid aggregation. A significant increase in activity in electrochemical CO2 reduction (used as a representative reaction) was demonstrated on a Ni single-atom catalyst with increased Ni loading. Transition-metal single-atom catalysts display excellent activity per metal atom site, but suffer from low metal atom densities (typically less than 5 wt% or 1 at.%), which limits their overall catalytic performance. Now, the use of a graphene-quantum-dot primary support, later interweaved into a carbon matrix, has enabled the synthesis of single-atom catalysts with high transition-metal atom loadings of up to 40 wt% or 3.84 at.%.
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
刚刚
2秒前
2秒前
天线妹妹完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
呐hei完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
uniphoton完成签到,获得积分10
3秒前
ding应助高高的咖啡采纳,获得10
4秒前
我爱写论文应助天宇采纳,获得10
4秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
4秒前
yz发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
烂漫的谷梦关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
liyi完成签到,获得积分10
7秒前
jojo发布了新的文献求助10
7秒前
传奇3应助agony采纳,获得10
7秒前
7秒前
赵赵发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
YHK完成签到,获得积分10
9秒前
zyqy发布了新的文献求助10
11秒前
小美发布了新的文献求助30
11秒前
苏苏发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
yz发布了新的文献求助200
12秒前
长情亦瑶关注了科研通微信公众号
12秒前
默默灵煌发布了新的文献求助10
12秒前
共享精神应助xcq0510采纳,获得10
13秒前
13秒前
北过完成签到,获得积分10
13秒前
liyi发布了新的文献求助10
14秒前
14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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
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 7661009
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9231218
关于积分的说明 19850221
捐赠科研通 7228953
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3281794
关于科研通互助平台的介绍 2441410
邀请新用户注册赠送积分活动 2282373