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一种通适的SACs合成方法
材料人测试客服小陈     2022-08-08 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
单原子催化剂
关键性能:
在350 mA cm-2的大电流密度下,具有3D扩散通道的Ni-SACs仍保持了超过90%的CO FE
产品介绍:

近日,美国莱斯大学汪淏田教授(通讯作者)等人报道了一种通适的SACs合成方法,该方法可以灵活地控制单原子位点的原子结构以及碳载体的介孔结构,以来优化SACs的催化性能。通过在不同类型的硬模板的辅助下,作者制备了一系列一元M-SACs(M = Ni、Co、Mn、Zn、Cu、Sc和Fe)以及多元M-SACs,包括二元、三元、四元以及多达七个不同的金属中心。更为重要的是,通过使用不同介孔结构的硬模板,能够实现控制SACs碳载体上物质的扩散方式(三维(3D)或二维(2D)),从而控制催化剂的反应活性,特别是在大反应速率下的反应活性。作者使用相同Ni单原子位点上的电化学CO2还原反应(CO2RR)作为代表性反应,证明了Ni-SACs中的微观结构控制对其CO2RR性能在提供大电流密度方面的显著影响。实验结果显示不同Ni-SACs上的CO法拉第效率(FE)在较低电流密度(≤50 mA cm-2)下非常相似。但在350 mA cm-2的大电流密度下,具有3D扩散通道的Ni-SACs仍保持了超过90%的CO FE,明显优于2D物质扩散方式的Ni-SACs,以及先前的报道Ni-SACs。同时,在相同Ni单原子位点上CO2RR翻转频率(TOF)值的差异可达6.6倍,表明SACs中的微观结构调整对其未来工业应用的重要性。相关研究成果以题为“A general synthesis of single atom catalysts with controllable atomic and mesoporous structures”发布在国际期刊Nature Synthesis上。

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