活性更高、穩定性更好 新型鐵單原子催化劑問世
科技日報訊 (記者王健高 實習記者宋迎迎 通訊員劉佳)jinri,kejiribaojizhecongzhongguokexueyuanshengwunengyuanyuguochengyanjiusuohuoxi,gaiyanjiusuoyanjiuyuanlianghanpudailingdenengyuancailiaoyunamicuihuayanjiuzutongguoyizhongjiandandegelimaodingcelve,zhibeileduokongdanchanzatanfuzaidetiedanyuanzicuihuaji。xiangguanyanjiuchengguofabiaozai《碳》雜誌上。
據悉,因為具有豐富的活性位點和超高的原子利用率,研究人員們對單原子催化劑進行了廣泛的研究。然而,利用現有的原子層沉積、浸漬吸附和光沉積等策略合成的單原子催化劑,存在金屬原子分散性差、金屬與載體之間的相互作用弱等問題,限製了單原子催化劑的氧還原催化性能。
梁漢璞介紹,科研團隊利用D-葡萄糖、葡萄糖酸鋅和組氨酸來分散和錨定鐵原子。首先,通過組氨酸的咪唑基團螯合Fe3+,實現金屬原子的初步錨定。其次,在水熱過程中,含有大量羥基的D-putaotangheputaotangsuanxinhuizaigaowengaoyahuanjingxiayuzuansuanzhongdesuojifashengfanying,jinyibufensanjinshuyuanzi。zuihou,tongguogaowenrejiequchuxinheduoyuyoujiwuhou,jikehuodejuyoufengfukongjiegoudeFe1/NC催化劑。
研究發現,與商業鉑炭(Pt/C)催化劑和大多數報道的鐵單原子催化劑相比,通過該策略製備的Fe1/NC催化劑在堿性和酸性溶液中均表現出優異的氧還原催化性能,具有較高的活性、較強的甲醇耐受性和良好的穩定性。更重要的是,用Fe1/NC組裝的鋅空氣電池具有較高的功率密度,較大的放電比容量,以及優異的穩定性。此項工作對製備高效、穩定的金屬—空氣電池氧還原催化劑具有重要意義。
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