異相雙原子位點催化劑具有非常強的應用前景,但是目前合成異項雙原子催化劑需要不同原子自由的修飾到載體上,導致合成的產率較低。
有鑒于此,清華大學王定勝教授、北京化工大學劉軍楓教授等報道合成了一系列異相雙原子位點催化劑,包括Fe1Sn1, Fe1Co1, Fe1Ni1, Fe1Cu1, Fe1Mn1, Co1Ni1, Co1Cu1, Co2, Cu2雙原子位點。
本文要點
(1)
這種方法通過將無機有機金屬陽離子和陰離子形成離子對的方式,依次吸附到氮摻雜碳載體上。
(2)
Fe1Sn1-DAC雙環異相催化劑在2 bar H2-O2燃料電池實現了創紀錄的1.218 W cm-2的峰值功率密度,穩定性比單原子Fe-N4顯著提高。進一步研究結果顯示Fe1Sn1的雙位點之間的協同作用能夠優化*OH的吸附,并且避免Fenton反應,這導致這種催化劑具有優異的催化活性。
參考文獻
Bingqing Wang, Xiang Yang, Chongbao Xie, Hao Liu, Chao Ma, Zedong Zhang, Zechao Zhuang, Aijuan Han, Zhongbin Zhuang, Libo Li, Dingsheng Wang*, and Junfeng Liu*, A General Metal Ion Recognition Strategy to Mediate Dual-Atomic-Site Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c06173
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c06173