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科学技术研究所的青年科学家发表了关于高级科学的研究论文

最近,中国科学院青年教师邱晓宇博士发表了他的“氧化还原电催化剂研究高级科学”的研究成果,题为“高稳定空心石墨烯纳米球作为高效电催化剂的固定离子Fe单原子位点”。氧还原反应“。 Advanced Science是材料领域的顶级期刊之一,2018年的影响因子为12.441。本文的第一作者是邱晓宇博士,作者是徐林副教授和唐亚文教授。

目前,燃料电池的阴极氧还原反应一般存在动力学速度慢等缺点,极大地阻碍了燃料电池的商业应用。此外,商业氧还原电催化剂仍然依赖于贵金属Pt/C催化剂,并且Pt储备稀少且昂贵。高效率和低稳定性等缺陷限制了其大规模应用。因此,开发与商业Pt/C催化剂相当的廉价,高效,非贵金属催化剂对于燃料电池的商业化非常重要。研究表明,单原子催化剂具有独特的物理和化学性质,如高催化活性,稳定性和选择性,以及100%的原子利用率,在电催化方面具有广阔的应用前景。在此基础上,唐亚文的研究小组报道了一种高活性单原子Fe电催化剂,以高稳态三维石墨烯空心球为骨架。在该方法中,使用SiO 2作为硬模​​板,并选择具有大环结构的FePc作为前体。通过静电吸引和π-π堆叠巧妙地设计单原子催化剂的合成。内部三维石墨烯导电层可有效促进电子转移,对外部单原子Fe具有良好的锚定作用,避免Oswald成熟效应。外部Fe单原子代表独立的活性中心和完全暴露的活性位点,可以最大化每个活性原子的利用。结果表明,在碱性条件下,催化剂具有优异的电化学催化活性,稳定性和对ORR的抗毒性。初始还原电位达到1.05 V,半波电位达到0.87 V.

研究工作得到江苏省新动力电池重点实验室,江苏省生物医药功能材料协同创新中心,国家和地方生物医药功能材料联合工程中心,国家自然科学基金,江苏省优势学科建设项目的支持。

文章链接:https://doi.org/10.1002/advs.201801103

化学与材料科学学院

江苏省新动力电池重点实验室

二〇一八年十二月十三日

发布时间:2018/12/13