四單位聯(lián)合AFM: 界面包覆抑制原子熱遷移穩(wěn)定雙原子電催化劑 2023年11月1日 下午2:49 ? T, 頭條, 百家, 頂刊 ? 閱讀 15 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院Xiaolin Li,高能物理研究所鄭黎榮,巴黎薩克萊大學(xué)Jinbo Bai和西北大學(xué)屈云騰等人報道一種界面包覆策略,其可構(gòu)建單分散雙原子金屬位點(Fe、Cu 或 Ir),衍生于金屬二聚體分子功能化的金屬有機框架材料。首先,金屬二聚體分子通過聚多巴胺的界面包層固定在ZIF-8 的表面,從而防止金屬原子在熱解過程中潛在的熱遷移;然后,將成對的金屬原子錨定在中空碳納米籠上,并在 900 ℃退火后獲得氮配位的雙原子金屬位點。所得雙Fe位點催化劑在堿性和酸性介質(zhì)中表現(xiàn)出顯著的氧還原反應(yīng)活性,半波電位分別為 0.951 和 0.816 V。 DFT 計算進一步闡明Fe2@PDA-ZIF-900 的 優(yōu)異的ORR 性能機制?;?O2 吸附能分析,過氧化氫類 O2 和過氧醇類 O2 是 Fe2@PDA-ZIF-900 和 Fe1@PDA-ZIF-900 上的優(yōu)化模型。此外,與過氧醇類 O2 物種的 O-O 長度(1.35 ?)相比,過氧化氫類 O2 物種的 O-O 長度被拉長至 1.49 ?,表明 Fe2@PDA-ZIF-900 的 O-O 活化能力比 Fe1@PDA 更有效-ZIF-900。有趣的是,當在模型的 O-O 鍵上添加一個氫原子以模擬 ORR 途徑時,生成的 *OOH 在 Fe2@PDA-ZIF-900 上迅速分解為 O* 和 *OH,上述結(jié)果證實 Fe2@PDA-ZIF-900 優(yōu)異的 ORR 性能源于其出色的 O-O 活化能力。 進一步進行電子演化分析,以探討雙 Fe 位點在 O-O 鍵合活化中的關(guān)鍵作用。差分電荷密度和巴德電荷分析發(fā)現(xiàn)Fe2@PDA-ZIF-900催化劑上展現(xiàn)出較高的從Fe 位點到吸附 O2的電子轉(zhuǎn)移,其可歸因于 Fe2@PDA-ZIF-900 的反鍵軌道填充減少?;?PDOS分析發(fā)現(xiàn)Fe2@PDA-ZIF-900 的平均 d 帶中心 (-0.77) 比 Fe1@PDA-ZIF-900 更正(-0.96),證實這一觀點。 Kunyue Leng, Jianting Zhang. et al. Interfacial Cladding Engineering Suppresses Atomic Thermal Migration to Fabricate Well-Defned Dual-Atom Electrocatalysts. Adv. Funct. Mater. 2022, 2205637 https://doi.org/10.1002/adfm.202205637 原創(chuàng)文章,作者:Gloria,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2023/11/01/734d0d9ff4/ 催化 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 打破校史!東北大學(xué),首發(fā)Nature! 2023年12月14日 Nature系列2024年新子刊!復(fù)旦大學(xué),三位作者,向更小尺寸晶體管進發(fā) 2024年6月7日 Nature Energy評述Science工作:鈣鈦礦型太陽能電池,變得更強! 2023年10月24日 Angew.:Protic 離子液體立大功!對Co3O4?x改性以提高電化學(xué)硝酸鹽合成氨性能 2023年10月6日 北理陳人杰/李麗AEM:石墨烯/碳納米管氣凝膠主體實現(xiàn)快充鋰金屬電池 2023年10月15日 電催化!湖大譚勇文,最新Nature Commun.! 2024年7月18日