快捷下单入口 关于 合作 招聘 新人手册 会员中心

    热线:400-152-6858

    测试狗科研服务

    预存 免费试测 登录
    Document
    当前位置:文库百科文章详情
    刘远越JACS:Fe-N-C催化剂上ORR的限速步骤是什么?
    来源: 时间:2023-11-16 09:57:53 浏览:1849次

    第一作者:Saerom Yu

    通讯作者:刘远越教授

    通讯单位:美国得克萨斯大学奥斯汀分校

    DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.3c09193



    研究背景



    氧还原反应(ORR)对于燃料电池和金属-空气电池等多种可再生能源技术至关重要,其中铂(Pt)是ORR的最佳催化剂,但高成本,阻碍了其商业化应用。铁(Fe)单原子嵌入氮掺杂石墨烯(Fe-N-C)是最有希望的候选者之一,常用于酸性条件下。然而,还不清楚是哪一步限制了Fe-N-C的ORR速率,极大地限制了该催化剂的发展。通常提出的Fe-N-C上ORR的途径如下:* + O2 → *OO,*OO + H+ + e → *OOH,*OOH + H+ + e →*O + H2O,*O + H+ + e → *OH,*OH + H+ + e → * + H2O。实验确定限速步骤还具有挑战性。基于此,美国得克萨斯大学奥斯汀分校刘远越教授等人报道了所有步骤的活化能,在恒定电极电位下通过分子动力学模拟(AIMD)计算得到。



    文章要点



    1、与一般认为加氢步骤限制反应速率相反,作者发现限制反应速率的步骤是氧分子取代Fe上吸附的水,这是通过H2O解吸和O2吸附的协同运动发生的,而不会使现场裸露。

    2、尽管这是一个明显的“热”过程,通常被认为是与电位无关的,但势垒随着电极电位的减小而减小,可以解释为更强的Fe-O2结合和更弱的Fe-H2O结合在较低的电势下,由于O2获得电子和H2O提供电子给催化剂。本研究为Fe-N-C的ORR提供了新的见解,并强调了动力学研究在非均相电化学中的重要性。



    图文展示



     

    1. ORR机理的示意图

     

    2.反应步骤自由能净电荷变化及结构变化

     

    图3.不同电位下所有ORR步骤的能量屏障

     

    图4.不同电位下H2O和O2在Fe-N-C上的吸附能

    评论 / 文明上网理性发言
    12条评论
    全部评论 / 我的评论
    最热 /  最新
    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
    点赞12
    回复
    全部
    查看更多评论
    相关文章

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    2019-10-25

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    2021-01-22

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    2021-06-19

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    2019-10-25

    基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

    2020-05-03

    Zeta电位的基本理论、测试方法和应用

    2020-08-24

    项目推荐/Project
    第一性原理-ORR

    第一性原理-ORR

    热门文章/popular

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    电化学实验基础之电化学工作站篇 (二)三电极和两电极体系的搭建 和测试

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

    微信扫码分享文章

    意见反馈

    有奖举报

    商务合作

    ...

    更多

    公众号

    关注我们 了解更多

    小程序

    随时预约 掌握进度

    举报有奖

    TEL: 191-3608-6524

    如:在网络上恶意使用“测试狗”等相关关键词误导用户点击、恶意盗用测试狗商标、冒称官方工作人员等情形,请您向我们举报,经查实后,我们将给予您奖励。

    举报内容:

    200

    上传附件:
    文件格式不正确,请重新上传文件格式不正确,请重新上传文件格式不正确,请重新上传
    文件格式:jpg、jpeg、png、gif、tif、doc、docx、ppt、pptx、xls、xlsx、pdf、zip、rar
    联系方式
    姓名
    电话
    提交意见

    意见反馈

    Suggestions

    您可以在此留下您宝贵的意见,您的意见或问题反馈将会成为我们不断改进的动力。

    意见类型
    测试服务
    网站功能
    财务报账
    其他类型
    意见内容

    200

    联系方式
    姓名
    电话
    提交意见

    收起

    01

    专属信用额度,先测后付0元下单

    02

    下单享高额积分,万千好礼免费兑

    200
    200元无门槛优惠券
    立即激活 立即下单
    已使用
    已作废

    全流程在线可视化,便捷高效触手可及

    如下单过程中有任何疑问或需要帮助,请随时咨询专属顾问~
    9
    9折无门槛优惠券

    支付一笔订单后可领取

    立即领取 立即下单
    已使用
    已作废

    免费测+惊喜盲盒+高额福利,多重福利大放送

    新人免费测

    双双开盲盒(100%中奖)

    邀请人专享

    受邀人专享

    创建/加入团队,解锁定制化权益

    01

    1500元团队专属优惠券

    02

    万元大额信用额度,享先测后付

    03

    团队成员统一开票报销;

    04

    专业工程师课题专属服务

    领取成功,请下单
    请您支付一笔订单后才可以领取优惠券
    Document
    关于我们 新手帮助 测试干货 商务合作 基金查询 相关资质 模拟计算 现场测试 服务项目 科研绘图 同步辐射 电池行业

    联系方式/contact

    400-152-6858

    工作时间/work time

    09:00-18:00

    测试狗公众号

    关注我们 了解更多

    测试狗小程序

    随时预约 掌握进度

    蜀公网安备51010602000648号

    蜀ICP备17005822号-1

    成都世纪美扬科技有限公司

    Copyright@测试狗·科研服务