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单原子Fe-N-G作为氧还原反应的高效电催化剂( Single-Atom Fe-N-G as an Efficient Electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction )
D Yang Y Li G Han
研究高效的非贵金属氧还原催化剂取代贵金属Pt对燃料电池的快速发展具有重要意义。本文将铁与1,10-邻菲咯啉盐酸盐(Fe-Phen)的络合物负载在氧化石墨烯片上,经热处理后合成了单原子Fe-N-G催化剂。通过像差校正的高角度环形暗场扫描透射电镜(AC-HAADF-STEM)可以看出,单个金属铁原子符合弥散在缺陷多层石墨烯表面。该催化剂在0.1mol·LKOH溶液中表现出良好的氧还原性能,半波电位为0.881V,高于20 wt.%Pt/C的0.851V。此外,Fe-N-G还表现出较高的甲醇耐受性和突出的稳定性。相比之下,Pt/C在上述性能上稍逊一筹。性能优异的单原子铁催化剂有望取代Pt/C在膜燃料电池中的应用。
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