![Protein Film Infrared Electrochemistry Demonstrated for Study of H2 Oxidation by a [NiFe] Hydrogenase](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F55858.jpg&w=3840&q=50)
银杏树叶衍生碳支持铁/铁纳米圈的固定,用于电催化进化
Qichang Wang1,2, Zhaofu Fei2, Dekui Shen1
1Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education, School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing, Jiangsu, 210096, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 4, 2024
概括
在金刚果碳催化剂上的新铁化物纳米圈在进化反应 (HER) 中表现出卓越的性能. 这些先进的催化剂为生产清洁的金提供了一个有希望的,具有成本效益的替代品.
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:
- 开发用于演化反应 (HER) 的高效电催化剂对于可持续的生产至关重要.
- 铁基材料为贵金属催化剂提供了一个潜在的低成本替代品.
- 来自银杏树叶的碳提供了一个独特的,多孔的支结构.
研究的目的:
- 为了合成和表征铁/铁化物纳米圈,支持在银杏树叶衍生碳 (Fe&FeP@gl-C).
- 评估Fe&FeP@gl-C在演化反应 (HER) 中的催化活性.
- 为了比较Fe&FeP@gl-C与铁/铁碳化物纳米圈 (Fe&FexC@gl-C) 和商业催化剂的性能.
主要方法:
- 具有不同铁含量的Fe&FeP@gl-C催化剂的化后合成.
- 在0.5M H2SO4.4.中使用循环电压测量和时测量等技术进行电化学表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算,以了解反应机制和结合能.
主要成果:
- 与Fe&FexC@gl-C相比,Fe&FeP@gl-C催化剂表现出增强的HER活性,这归因于改善的工作功能和电子转移.
- Fe&FeP@gl-C-15催化剂表现出最佳性能,具有接近零的结合自由能量.
- Fe&FeP@gl-C-15在92mV的超电位下达到10mA cm−2的电流密度,在更高的电流密度下性能优于20%的Pt/C.
结论:
- Fe&FeP@gl-C催化剂对HER非常有效,平衡了Volmer和Heyrovsky反应步骤.
- 来自银杏树叶的碳支持在增强催化活性方面发挥着至关重要的作用.
- 这些以化物为基础的催化剂代表了生产中金的有希望,高性能,低成本的替代品.
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