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2024-05-23 14:25:04

sp杂化氮掺杂的少层石墨炔用于ORR电催化性能

中科院过程所王丹、Nailiang Yang以及中科院化学所李玉良、北京师范大学朱嘉等人合作,报道了一种sp杂化氮掺杂的少层石墨炔,实现了全方位的高效ORR电催化性能。研究表明,这种sp-N掺杂的石墨炔在ORR测试中,无论是峰值电势、半波电势还是电路密度,都有优异的效果。在碱性条件下,其活性可媲美商业Pt/C,且动力学更快;在酸性条件下,活性较商业Pt/C略逊一筹,但是已经完胜其他非金属材料。

 

DFT计算表明,sp-N比pyri-N 和grap-N具有更大的负电荷密度,从而导致相邻C原子具有更大的正电荷密度,最终加速催化剂表面的O2吸附和电子传递,实现更高的催化活性。


Zhao Y, Wan J, Yao H, et al. Few-layergraphdiyne doped with sp-hybridized nitrogen atoms at acetylenic sites foroxygen reduction electrocatalysis[J]. Nature chemistry, 2018: 1.

 

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