通过对厚度进行调整的空心N-Doped半孔碳增强电催化性能,并嵌入了用于氧降低反应的Co纳米粒子
Yingji Zhao1,2,3, Liyang Zhu2,3, Jing Tang1,4
1School of Chemistry and Molecular Engineering, Shanghai Key Laboratory of Green Chemistry and Chemical Processes, East China Normal University, Shanghai 200062, China.
ACS nano
|December 21, 2023
概括
我们在空洞的N-化半孔碳 (Co@EMPC) 中开发了Co纳米颗粒,用于增强氧降解反应 (ORR). 这种纳米反应器的设计提高了性介质中的催化活性和耐用性.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 电催化剂设计对于通过活性部位暴露,电荷/质量转移和反应剂限制来提高催化性能至关重要.
- 电催化剂的合理空间结构是优化其效率的关键.
研究的目的:
- 为了制造嵌入在悬浮的形空洞N-doped mesoporous carbon (Co@EMPC) 纳米反应堆中的Co纳米粒子.
- 为了研究介质多多巴胺 (mPDA) 厚度对纳米反应器结构和性能的影响.
- 为了评估CO@EMPC的电催化活性和耐用性,用于氧降解反应 (ORR).
主要方法:
- 通过调整mPDA厚度来制造Co@EMPC纳米结构.
- 合成材料的多孔结构和电子性能的表征.
- 在性介质中对ORR进行Co@EMPC的电化学测试.
主要成果:
- Co@EMPC纳米反应器表现出丰富的短质孔通道和由于金属-碳异质连接而调整的电子特性.
- 观察到活动地点的可访问性提高和质量/电荷转移率的改善.
- 优越的ORR性能,半波潜力为0.874V与RHE相比,在性介质中具有卓越的耐用性.
结论:
- 形空洞纳米反应器架构有效地提高了ORR的催化性能.
- 本研究提出了一个可行的策略,用于设计用于能源转换应用的先进电催化剂.
- Co@EMPC 材料显示出在性电解质中使用的巨大潜力.
