Modulation Engineering of Graphitic/Pyrrolic Nitrogen Co‐Doped Porous Carbon‐Based Electrocatalysts with Abundant Active Sites for Efficient CO 2 Reduction

电催化剂 催化作用 法拉第效率 氧化还原 碳纤维 金属 吡啶 吸附 无机化学 材料科学 化学 化学工程 电化学 电极 有机化学 物理化学 工程类 复合数 复合材料
作者
Huixin Zhao,Jian Fu,Pei Kang Shen,Zhi Qun Tian
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:18 (11): e202500152-e202500152 被引量:1
标识
DOI:10.1002/cssc.202500152
摘要

Abstract Developing metal‐free catalysts is critical to addressing the issues of susceptibility to poisoning and deficient durability in the electrocatalysis of metal‐based materials for CO 2 reduction reaction (CO 2 RR). Herein, N‐doped carbon nanoparticles (NCs) with a specific ratio of graphitic/pyrrolic N, high specific surface area, and abundant nanopores are synthesized by pyrolyzing a Cu and Zn co‐coordinated polymer with bis(imino)‐pyridine ligands. Results demonstrate that precise co‐incorporation of Cu and Zn in the precursor effectively modulates the N doping species and ratios of NCs, as well as the pore structure, resulting in significantly distinct CO 2 RR behaviors. The NCs synthesized by the precursor with the ratio of Zn and Cu ions (1 : 4), featuring graphitic‐N and pyrrolic‐N in the ratio of 2 : 1 and high specific surface area (896.8 m 2 g −1 ), exhibit a low onset potential of −0.4 V RHE , an exceptional CO Faradaic efficiency of 96.1 %, and a power density of 0.8 mW cm −2 in a Zn−CO 2 battery. Theory calculations reveal that regulating the graphitic/pyrrolic N ratio can redistribute the localized atoms′ charge density, which enhances the adsorption of intermediate COOH* and mobilizes multiple active atomic sites favoring CO 2 RR. The discovery in this work provides a new understanding for the design of advanced metal‐free CO 2 RR 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
double完成签到 ,获得积分10
1秒前
Ericlibrave完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
junnan发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Stella应助zb采纳,获得30
3秒前
李健应助超级的枫叶采纳,获得10
3秒前
今后应助li采纳,获得10
3秒前
斯文败类应助Yy杨优秀采纳,获得10
4秒前
夏雪儿完成签到,获得积分10
4秒前
雪儿完成签到 ,获得积分10
5秒前
曦语发布了新的文献求助10
5秒前
JOFM完成签到 ,获得积分10
5秒前
安菲尔德发布了新的文献求助10
5秒前
J就爱磕盐完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
yjt完成签到 ,获得积分10
6秒前
CheeLL完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
526发布了新的文献求助10
7秒前
风筝与亭完成签到 ,获得积分10
7秒前
xiaohan,JIA完成签到,获得积分10
8秒前
Owen应助pyc采纳,获得10
8秒前
8秒前
研友_ndDY5n发布了新的文献求助10
8秒前
乐乐完成签到 ,获得积分10
8秒前
小二郎应助Nan采纳,获得10
9秒前
9秒前
善学以致用应助炸鸡加热采纳,获得10
10秒前
廿伊发布了新的文献求助10
11秒前
斯文败类应助第9527号文明采纳,获得10
11秒前
ieee拯救者完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Liu发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
高级的百香果完成签到,获得积分10
13秒前
菠萝汁发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
高分求助中
晶体学对称群—如何读懂和应用国际晶体学表 1500
Problem based learning 1000
Constitutional and Administrative Law 1000
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
Numerical controlled progressive forming as dieless forming 400
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5388971
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4511331
关于积分的说明 14038247
捐赠科研通 4422151
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2429081
邀请新用户注册赠送积分活动 1421628
关于科研通互助平台的介绍 1400767