Electronically and Geometrically Modified Single‐Atom Fe Sites by Adjacent Fe Nanoparticles for Enhanced Oxygen Reduction

催化作用 材料科学 限制 氧还原反应 纳米颗粒 Atom(片上系统) 氧还原 金属 电子结构 氧气 氧原子 纳米技术 工作(物理) 热稳定性 结晶学 化学工程 物理化学 计算化学 电化学 化学 热力学 分子 冶金 有机化学 物理 嵌入式系统 工程类 机械工程 计算机科学 电极
作者
Shu‐Na Zhao,Jun‐Kang Li,Rui Wang,Jinmeng Cai,Shuang‐Quan Zang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (5): e2107291-e2107291 被引量:266
标识
DOI:10.1002/adma.202107291
摘要

Fe-N-C materials exhibit excellent activity and stability for oxygen reduction reaction (ORR), as one of the most promising candidates to replace commercial Pt/C catalysts. However, it is challenging to unravel features of the superior ORR activity originating from Fe-N-C materials. In this work, the electronic and geometric structures of the isolated Fe-N-C sites and their correlations with the ORR performance are investigated by varying the secondary thermal activation temperature of a rationally designed NC-supported Fe single-atom catalyst (SAC). The systematic analyses demonstrate the significant role of coordinated atoms of SA and metallic Fe nanoparticles (NPs) in altering the electronic structure of isolated Fe-N-C sites. Meanwhile, strong interaction between isolated Fe-N-C sites and adjacent Fe NPs can change the geometric structure of isolated Fe-N-C sites. Theoretical calculations reveal that optimal regulation of the electronic and geometric structure of isolated Fe-N-C sites by the co-existence of Fe NPs narrows the energy barriers of the rate-limiting steps of ORR, resulting in outstanding ORR performance. This work not only provides the fundamental understanding of the underlying structure-activity relationship, but also sheds light on designing efficient Fe-N-C catalysts.
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
小天发布了新的文献求助10
刚刚
钟意完成签到,获得积分10
1秒前
陈丹丹完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
铁臂阿童木完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
纯真的孤晴完成签到,获得积分10
1秒前
liansj发布了新的文献求助10
1秒前
传奇3应助123采纳,获得10
2秒前
Owen应助嘻嘻采纳,获得10
2秒前
3秒前
sjfh完成签到,获得积分10
3秒前
hgc关闭了hgc文献求助
3秒前
Du完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
摆烂小咸鱼完成签到,获得积分10
4秒前
tyughi发布了新的文献求助10
4秒前
chandler完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Ztao发布了新的文献求助10
4秒前
wyl完成签到 ,获得积分10
5秒前
清秀的金鱼完成签到,获得积分10
5秒前
斯文败类应助cxy采纳,获得10
5秒前
爱笑红豆发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin应助maoxiang30采纳,获得10
6秒前
JIE发布了新的文献求助10
6秒前
Shicheng完成签到,获得积分10
6秒前
BBbang440发布了新的文献求助10
6秒前
wushuosi完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
MZCCaiajie完成签到,获得积分10
7秒前
立菠萝完成签到,获得积分10
7秒前
forg发布了新的文献求助10
7秒前
keyanlv发布了新的文献求助10
8秒前
wangyilin完成签到,获得积分10
8秒前
Diablo发布了新的文献求助10
8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 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
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 7746813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9294747
关于积分的说明 20226045
捐赠科研通 7326888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308202
关于科研通互助平台的介绍 2460133
邀请新用户注册赠送积分活动 2319944