Forskere foreslår nye bifunktionelle katalysatorer på biomasse-afledt kulstof

Miljøvenlige energiomdannelsesteknologier, såsom brændselsceller og vandopdelingssystemer, har tiltrukket sig stor opmærksomhed. Imidlertid, anvendelsen af ​​disse elektrokemiske anordninger forhindres på grund af højenergibarrieren for oxygenreduktionsreaktion (ORR) og hydrogenudviklingsreaktion (HER).

Single-atom catalysts (SAC'er) er de mest lovende kandidater til ORR og HER katalyse. Imidlertid, mest anvendelige kemikalier eller prækursorer til syntese af SAC-støtte er generelt dyre, giftig, eller syntetiseret ved relativt komplicerede processer.

For nylig, et forskerhold ledet af prof. Liang Hanpu fra Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) fremlagde en gennemførlig måde at syntetisere miljøvenlige, billig, og effektive Fe/Pt enkelt-atom bifunktionelle elektrokatalysatorer (Fe ₁ Pt ₁ /NC).

De relaterede fremskridt blev offentliggjort i ACS Sustainable Chemistry &Engineering .

Fe/Pt bimetalliske enkeltatomer blev forankret på N-doteret kulstof afledt af vedvarende porphyra via intern nitrogendoping af porphyra efterfulgt af nitrogenforankring af Pt ⁴⁺ i vandig opløsning.

Tilstedeværelsen af ​​ensartet spredte aktive steder af Fe-N ₄ og Pt-N ₄ udstyret Fe/Pt single-atom elektrokatalysatorer med forbedret bifunktionel elektrokatalytisk ydeevne.

Fe ₁ Pt ₁ /NC elektrokatalysatorer udviste betydeligt forbedret ORR og HER elektrokatalytisk aktivitet i sammenligning med kommerciel Pt/C og de fleste tidligere rapporterede elektrokatalysatorer.

Denne undersøgelse kaster lys over designet af meget aktive multifunktionelle enkeltatom-elektrokatalysatorer afledt af vedvarende biomasse til praktiske anvendelser i den lovende brintøkonomi.