砷(As)是地下水污染中的一种常见元素,其化学性质与氮相似,对氧还原反应(ORR)表现出潜在的活性。然而,ORR回收含砷污染物的实际应用面临着在高活性和稳定性之间权衡的巨大挑战。在此,重庆大学Wang Yu、阿德莱德大学Guo Zaiping报道了在碳上合成高负载量(高达13.78wt%)非金属单原子催化剂的通用策略。
本文要点:
1) α-D-葡萄糖螯合的分散锌离子显著增加了As单原子的负载量,并且锌蒸发形成的拓扑缺陷增强了相邻As的本征活性。催化剂表现出比20%Pt/C(0.852V)更高的半波电势(0.902V)。
2)通过再煅烧处理的催化剂具有优异的稳定性,在燃料电池中运行590小时后,电流密度仅下降9.86%,优于最先进的碳基催化剂。该发现促进了高负载量、高活性和高稳定性的污染物非金属催化剂的实际应用。
Yu Wang et.al High-loading As single-atom catalysts harvested from wastewater towards efficient and sustainable oxygen reduction EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE03274D
https://doi.org/10.1039/D3EE03274D