垂直堆叠的石墨烯/h-BN异构结构的界面工程作为高效的过氧化合成电催化剂
Yuying Zhao1,2, Xiang Xu1, Qixin Yuan1
1Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, International Innovation Center for Forest Chemicals and Materials, College of Chemical Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing, 210037, China. fanmengmeng370@njfu.edu.cn.
垂直堆叠的石墨烯/六边形化异构结构通过2电子氧降解反应催化过氧化合成. 这种新型催化剂表现出卓越的性能,在性环境中提供高选择性和效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 石墨烯/六角化 (G/h-BN) 异构结构已经显示出通过2e氧减氧反应 (ORR) 的H2O合成的前景.
- 与平面内配置相比,对垂直堆叠的G / h-BN异构结构存在有限的研究.
研究的目的:
- 为了制造和评估垂直堆叠的G/h-BN异构结构的催化性能,用于H2O2合成.
- 研究2eORR中垂直堆叠的G/h-BN异构结构的活性位点和反应机制.
主要方法:
- 使用模拟化学蒸汽沉积方法制造垂直堆叠的G / h-BN异构结构,涉及在多孔的h-BN板上的石墨烯量子点 (GQD) 的现场生长.
- 在性环境下进行电催化性能测试.
- 密度函数理论 (DFT) 模拟以了解催化机制并识别活性位点.
主要成果:
- 垂直堆叠的G/h-BN异构结构在一个广泛的潜在范围 (0.35-0.7V对RHE) 上实现了高的H2O2选择性 (90-99%).
- 催化剂的效率超过90%,其高质量活性为1167mmolgcatalyst-1 h-1.
- DFT模拟确定了以B为中心的AB堆叠模型中的边缘B原子,作为2eORR的主要活性催化位点.
结论:
- 垂直堆叠的G/h-BN异构结构通过2eORR表现出优异的催化活性和H2O生产的选择性.
- 这项研究为垂直堆叠的异构结构提供了一个简单的制造路线,并突出了它们作为高效电催化剂的潜力.
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