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金属/非金属元素掺杂提升原子级分散碳基催化剂的氧还原性能

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成果类型:
期刊论文
作者:
Meng, Pengfei;Zhang, Xiaorong;Liao, Shijun;Deng, Yijie
作者机构:
[Zhang, Xiaorong; Meng, Pengfei; Liao, Shijun] South China Univ Technol, Sch Chem & Chem Engn, Guangzhou 510641, Peoples R China.
[Deng, Yijie] Univ South China, Sch Resource Environm & Safety Engn, Hengyang 421001, Peoples R China.
语种:
中文
关键词:
非铂催化剂;碳基催化剂;氧还原;共掺杂;单原子催化剂
关键词(英文):
non-platinum catalyst;carbon catalyst;oxygen reduction;co-doping;single-atom catalyst
期刊:
化学进展
ISSN:
1005-281X
年:
2022
卷:
34
期:
10
页码:
2190-2201
基金类别:
国家重点研发计划项目(No.2017YFB0102900,2016YFB0101201); 国家自然科学基金(No.51971094,21476088,21776104); 广东省自然科学基金(No.2015A030312007)资助;
机构署名:
本校为其他机构
院系归属:
环境与安全工程学院
摘要:
原子级别分散的过渡金属和氮共掺杂碳基催化剂(M-Nx-C)具有反应活性好、选择性高、制备容易等优点,被认为是最有可能取代价格昂贵的铂催化剂用作燃料电池阴极的一类非贵金属催化剂。然而,该类催化剂在阴极侧氧还原反应过程中存在活性位点密度较低、耐久性不足的问题制约了其在燃料电池中的实际应用。研究表明,通过多种金属/非金属元素的掺杂调控活性位点的电子结构与空间构型可显著提升M-Nx-C催化剂的氧还原活性和稳定性,已成为掺杂碳基催化剂领域的热门研究课题。本文综述了近年来国内外在多种金属/非金属元素掺杂提升M-Nx-C碳基催化剂性能方面的主要研究工作,包括金属元素掺杂、非金属元...
摘要(英文):
Metal-nitrogen-carbon ( M-Nx-C ), possessing prominent advantages of high reactivity, high selectivity, facile synthesis, have presented potential to replace the conventional platinum-based catalysts. However, when these catalysts are used in the oxygen reduction process of fuel cells, the low active site density and insufficient durability restrict application. It is found that modulating the electronic structure and spatial configuration of the active site by doping with various metal/nonmetal elements can significantly enhance the oxygen reduction activity and stability of M-Nx-C catalysts,...

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