雙原子催化劑(DACs)由于在各種反應體系中具有提高催化性能的巨大潛力,在快速發展的原子催化領域開辟了獨特的范式。然而,增加金屬活性中心的載荷和延長其使用壽命對有效利用DACs是一個相當大的挑戰。
在這里,鄭州大學Huishan Shang,Jingtao Wang,北京理工大學Wenxing Chen,江蘇大學Zhongti Sun合理地設計了不對稱氮,硫配位雙原子鐵中心在高度缺陷的氮摻雜碳納米片上(記為A- Fe2S1N5 /SNC, A:不對稱),具有N2S1Fe-FeN3部分的原子構型。
文章要點
1)碳基骨架中豐富的缺陷和低電負性雜原子使A- Fe2S1N5/SNC具有6.72 wt%的高負載。此外,A- Fe2S1N5/SNC在10 mA cm?2下的析氧反應(OER)過電位為193 mV,優于商用RuO2催化劑。此外,A-Fe2S1N5/SNC表現出非凡的穩定性,在OER過程中保持> 97%的活性超過2000小時。
這項工作為同時平衡DACs在電催化應用中的活性和穩定性提供了一個實用的方案。
參考文獻
Zhang, L., Zhang, N., Shang, H. et al. High-density asymmetric iron dual-atom sites for efficient and stable electrochemical water oxidation. Nat Commun 15, 9440 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-53871-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53871-5