宋元元
哇塞!新型催化剂改写能源催化格局
2025-8-28 16:41
阅读:439

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在能源转换与存储领域,氧气还原反应(ORR)至关重要,而高效的ORR催化剂则是实现这一过程的关键。催化剂的活性位点数量直接影响其催化性能,较大的比表面积有助于在催化剂上产生更多的活性位点,从而提升催化效果。科学家们发现,锌(Zn)前驱体在高温下容易分解或挥发,能形成具有丰富孔隙的结构,这有利于氮掺杂。基于此,研究人员开发了一种提升氮掺杂石墨二炔(GDY)ORR活性的方法。他们使用乙酰丙酮锌作为造孔剂,增加了活性氮位点的暴露。最终制备出的催化剂(记为ZnT - N - GDY,其中T代表模板)在ORR中表现优于传统的Pt/C催化剂。在锌 - 空气电池中,它能够稳定循环超过2000次。这主要得益于活性氮位点,尤其是吡啶氮的暴露增加,为能源转换与存储领域带来了新的希望。

期刊

ChemPhysMater

标题

Porous nitrogen-doped graphdiyne templated from zinc acetylacetonate for enhanced oxygen reduction reaction

作者

Wenyan Si, Meiping Li, Xingru Yan, Qing Lv, Changshui Huang

摘要

Catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) are crucial for energy conversion and storage. Notably, the number of available active sites directly influences the catalyst activity. A large specific surface area is conducive to the creation of more active sites on a catalyst, thereby improving its performance. Zn precursors easily decompose or volatilize at high temperatures, forming a structure with abundant pores, thereby facilitating nitrogen doping. A method for enhancing the ORR activity of nitrogen-doped graphdiyne (GDY) was developed by employing zinc acetylacetonate as a pore-forming agent to increase the exposure of the active N sites. The as-prepared catalyst (denoted as ZnT-N-GDY, where T refers to the template) outperformed Pt/C in the ORR and maintained stable cycling over 2000 cycles in zinc-air batteries, facilitated by the increased exposure of the active N sites, especially pyridinic nitrogen.

原文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772571525000130?via%3Dihub=

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