中石油(华东)潘原AFM:NiCo DASs/N-C助力电催化ORR和HER 2022年11月28日 上午12:19 • 顶刊 • 阅读 115 本文报道了一种Ni/Co DASs的邻近电子效应(PEE) 调制效应显示出提高单原子催化剂(SAcs)性能的潜力,但对孤立双原子位点(DASs)的这种效应的深入研究仍然是一个巨大的挑战。 基于此,中国石油大学(华东)潘原副教授(通讯作者)等人报道了一种Ni/Co DASs的邻近电子效应(PEE),其锚定在N掺杂碳(N-C)基底(NiCo DAS/N-C)中,用于协同促进电催化氧还原反应(ORR)和析氢反应(HER)。 得益于由四个氮(Ni-N4)基团锚定的相邻Ni的PEE,NiCo DAS/N-C催化剂表现出优异的ORR和HER活性。 DFT计算吉布斯自由能(ΔG)图,研究相邻Ni-N4基团对ORR活性的影响。在Ni-N4/Co-N4体系中,O2在Ni-N4位点和Co-N4位点对应的吸附能(ΔEads)分别为-0.067和-0.551 eV,表明O2在Co-N4位点的吸附比在Ni-N4位点更稳定。 OOH*倾向于在NiN4(2e−过程)被质子化并形成H2O2,而OOH*的O-O键断裂成O*(4e−过程)更容易发生在CoN4。 因此,Co-N4位点被认为是NiCo DASs/N-C的唯一活性位点,而Ni-N4位点不是活性中心。 在Ni-N4/Co-N4体系中,Co-N4和Ni-N4位点对应的过电位表明,Ni-N4/Co-N4体系中Co位在ORR过程中具有最低的理论过电位,其速率决定步骤为OH*的解吸。 Bader电荷计算表明,Co原子在单个Co-N4和Ni-N4/Co-N4基底上损失了0.870和0.848 e−,Ni原子在单个Ni-N4和Ni-N4/Co-N4基底上损失了0.851和0.838 e−。当OH*吸附发生时,Co位点失去更多的电子,分别为1.106和1.082 e−。 因此,在Ni-N4/Co-N4体系中OH*的吸附较弱,相邻的Ni-N4基团可以明显优化邻近Co-N4活性中心对OH*的吸附。 Proximity Electronic Effect of Ni/Co Diatomic Sites for Synergistic Promotion of Electrocatalytic Oxygen Reduction and Hydrogen Evolution. Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202210867. https://doi.org/10.1002/adfm.202210867. 原创文章,作者:华算老司机,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2022/11/28/1393c2d5d6/ AFM中国石油大学催化 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 大工侯军刚Angew.:Ir团簇上的晶格氧活化助力电催化OER 2023年10月10日 Nano Lett.: 纯金亦低头:高贵金属利用率的Cu@AuCu增强电催化CO2RR 2023年10月18日 俞书宏院士Angew.:Ni/V2O3异质结催化剂助力碱性HOR 2023年10月13日 哈工大EnSM:自优化弱溶剂化效应实现高压NVPF正极优异的低温性能 2023年10月15日 AFM最新综述:二维晶体管近期激动人心的实验突破,接近理论极限! 2024年4月16日 西湖大学/中科院Joule:无惧高温!高容量超稳定水系吩嗪液流电池 2023年11月2日