双原子催化剂(DACs)由于在各种反应体系中具有提高催化性能的巨大潜力,在快速发展的原子催化领域开辟了独特的范式。然而,增加金属活性中心的载荷和延长其使用寿命对有效利用DACs是一个相当大的挑战。
在这里,郑州大学Huishan Shang,Jingtao Wang,北京理工大学Wenxing Chen,江苏大学Zhongti Sun合理地设计了不对称氮,硫配位双原子铁中心在高度缺陷的氮掺杂碳纳米片上(记为A- Fe2S1N5 /SNC, A:不对称),具有N2S1Fe-FeN3部分的原子构型。
文章要点
1)碳基骨架中丰富的缺陷和低电负性杂原子使A- Fe2S1N5/SNC具有6.72 wt%的高负载。此外,A- Fe2S1N5/SNC在10 mA cm−2下的析氧反应(OER)过电位为193 mV,优于商用RuO2催化剂。此外,A-Fe2S1N5/SNC表现出非凡的稳定性,在OER过程中保持> 97%的活性超过2000小时。
这项工作为同时平衡DACs在电催化应用中的活性和稳定性提供了一个实用的方案。
参考文献
Zhang, L., Zhang, N., Shang, H. et al. High-density asymmetric iron dual-atom sites for efficient and stable electrochemical water oxidation. Nat Commun 15, 9440 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-53871-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53871-5