Unraveling the Origin of Sulfur‐Doped Fe‐N‐C Single‐Atom Catalyst for Enhanced Oxygen Reduction Activity: Effect of Iron Spin‐State Tuning

杂原子 电子顺磁共振 催化作用 自旋态 兴奋剂 化学 穆斯堡尔谱学 结晶学 硫黄 无机化学 材料科学 核磁共振 有机化学 光电子学 物理 戒指(化学)
作者
Zhaoyang Chen,Huan Niu,Jie Ding,Heng Liu,Pei‐Hsuan Chen,Yi‐Hsuan Lu,Ying‐Rui Lu,Wenbin Zuo,Lei Han,Yuzheng Guo,Sung‐Fu Hung,Yueming Zhai
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:133 (48): 25608-25614 被引量:71
标识
DOI:10.1002/ange.202110243
摘要

Abstract Heteroatom doped atomically dispersed Fe 1 ‐NC catalysts have been found to show excellent activity toward oxygen reduction reaction (ORR). However, the origin of the enhanced activity is still controversial because the structure‐function relationship governing the enhancement remains elusive. Herein, sulfur( S )‐doped Fe 1 ‐NC catalyst was obtained as a model, which displays a superior activity for ORR towards the traditional Fe‐NC materials. 57 Fe Mössbauer spectroscopy and electron paramagnetic resonance spectroscopy revealed that incorporation of S in the second coordination sphere of Fe 1 ‐NC can induce the transition of spin polarization configuration. Operando 57 Fe Mössbauer spectra definitively identified the low spin single‐Fe 3+ ‐atom of C‐FeN 4 ‐S moiety as the active site for ORR. Moreover, DFT calculations unveiled that lower spin state of the Fe center after the S doping promotes OH* desorption process. This work elucidates the underlying mechanisms towards S doping for enhancing ORR activity, and paves a way to investigate the function of broader heteroatom doped Fe 1 ‐NC catalysts to offer a general guideline for spin‐state‐determined ORR.
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
不晚完成签到,获得积分10
刚刚
刘如意关注了科研通微信公众号
1秒前
pppss关注了科研通微信公众号
2秒前
Yoeyvol完成签到,获得积分10
3秒前
dungaway完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
开朗的仰完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
独特秋灵应助科研小白采纳,获得10
3秒前
4秒前
杜本内完成签到,获得积分10
4秒前
万能图书馆应助Hydroxyl_Chen采纳,获得10
4秒前
慕青应助zyw采纳,获得10
5秒前
酷波er应助sun采纳,获得10
6秒前
汤泽琪发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
奥斯卡完成签到,获得积分0
8秒前
zk001发布了新的文献求助10
8秒前
懒羊羊的忠实粉丝完成签到,获得积分10
9秒前
Cancellerzz完成签到,获得积分10
9秒前
脑洞疼应助爱听歌钥匙采纳,获得30
10秒前
orixero应助Azur1采纳,获得10
11秒前
12秒前
雨声完成签到,获得积分10
12秒前
今后应助happy8le采纳,获得10
12秒前
13秒前
怀民完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
CodeCraft应助Rain采纳,获得10
14秒前
Lucas应助彩色大船采纳,获得10
15秒前
yu发布了新的文献求助10
16秒前
个性乐儿完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
禾苗完成签到 ,获得积分10
17秒前
nature24发布了新的文献求助10
17秒前
cdercder应助小北采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7266521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8887544
关于积分的说明 18784988
捐赠科研通 6943765
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203148
关于科研通互助平台的介绍 2376131
邀请新用户注册赠送积分活动 2179054