丰富的活跃现场工程使多孔的Co-N-C电催化剂能够达到更高的氧降解反应活性
Yue Zhang1, Zexuan Du1, Huaping Mei1
1International Joint Laboratory on Low Carbon Built Environment of MOE, School of Building Services Science and Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China. bysong@xauat.edu.cn.
这项研究开发了一种新的Co-N-C催化剂,使用 riboflavin 修饰来增强氧降解反应 (ORR). 催化剂显示出高活性和稳定性,与相美,克服了非贵金属催化剂的局限性.
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 非贵金属碳基催化剂在活性位点和氧降解反应 (ORR) 的稳定性方面存在局限性.
- 非贵金属和N-C活性位点的均分布仍然是ORR催化剂的重大挑战.
研究的目的:
- 为ORR开发一种高度活跃和稳定的非贵金属催化剂.
- 提高碳基催化剂中活性位点的数量和分散.
- 通过利用 riboflavin 修饰来提高催化剂的性能.
主要方法:
- 用 riboflavin 修改 ZIF-8 和 ZIF-67 前体.
- 改性前体的高温热解.改性前体的高温热解.
- 由此产生的Co-N-C催化剂结构和特性.
主要成果:
- рибофлавин 修饰增强了 Co 离子的定,减少了热解过程中的聚合物.
- рибофлавин的 Pyrolysis 增加了 N heteroatom 的 doping,并丰富了催化剂的孔结构.
- 实现了Co-N和N-C活性位点在微半孔Co-N-C框架中的均分散.
- 催化剂显示出出色的电子转移速率和扩大的电化学活性表面积.
- 层次化的孔隙结构降低了组件传输阻力,提高了ORR率.
结论:
- 新型Co-N-C催化剂表现出相当于商业Pt/C的突出ORR催化活性.
- 催化剂表现出卓越的稳定性和酒精耐受性,解决了以前材料的关键局限性.
- 这项工作为推进非贵金属ORR催化剂提出了一个有前途的战略.
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