• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Forskare utvecklar stereodefinerade N- och S-atomkodade grafdiyne för syreutveckling

    Stereodefinerade sp-N och S-atomer för effektiv syreutveckling. Upphovsman:Zhao Yasong

    Syreutvecklingsreaktionen (OER) är av stor betydelse i energirelaterade tekniker som metall-luftbatterier och vattensplittring. Kinesiska forskare har dopat platsdefinierade sp-N- och S-atomer till grafdiyne, vilket möjliggör mycket aktiv katalys av OER. Deras resultat publicerades i J. Am. Chem. Soc .

    Traditionella OER -katalysatorer, t.ex. RuO 2 och IrO 2 , begränsas av höga kostnader och sjunkande stabilitet. Heteroatom-dopade kolmaterial, särskilt dubbel doping, har visat en spännande potential för högeffektiv elektrokatalys på grund av den synergistiska effekten. Dock, dopningsställena för olika atomer är mycket okontrollerbara, vilket försvårar struktur-fastighetsstudien.

    Den synergistiska effekten kan bara ske inom ett visst avstånd mellan de dubbla atomerna, och 7,5 Å är den övre gränsen för N- och S -atomer för att uppnå en stark synergistisk effekt.

    Forskare från Institute of Process Engineering (IPE) vid den kinesiska vetenskapsakademien har framgångsrikt förberett "stereodefinerade" N- och S -atomer kodade grafdiyne, och de relativa positionerna för N- och S -atomerna var välkontrollerade.

    "N-, S-kodad grafdiyne uppvisade högre katalytisk aktivitet än de katalysatorer med individuell elementdopning (N eller S-atom) och kommersiell RuO 2 för att katalysera OER, besitter lägre överpotential (299 mV) och högre strömtäthet (47,2 mA/cm2, 1,6 V), "sa WANG Dan, som ledde denna forskning.

    Denna studie öppnar en väg för att förstå de synergistiska effekterna i heteroelement-dopade metallfria katalysatorer, och för att ytterligare vägleda den rationella konstruktionen och beredningen av högeffektiva katalysatorer för energiomvandling och lagring.

    • SEM, AFM- och TEM -karakteriseringar av katalysatorer. Upphovsman:Zhao Yasong

    • OER -prestanda för katalysatorer och kommersiella RuO2. Upphovsman:Zhao Yasong




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com