活性更高、稳定性更好 新式铁单原子催化剂面世
科技日报讯 (记者王健高 实习记者宋迎迎 通讯员刘佳)近来，科技日报记者从中国科学院生物动力与进程研讨所得悉，该研讨所研讨员梁汉璞带领的动力资料与纳米催化研讨组经过一种简略的阻隔锚定战略，制备了多孔氮掺杂碳负载的铁单原子催化剂。相关研讨成果宣布在《碳》杂志上。\n\n\n 据悉，由于具有丰厚的活性位点和超高的原子使用率，研讨人员们对单原子催化剂进行了广泛的研讨。但是，使用现有的原子层堆积、浸渍吸赞同光堆积等战略组成的单原子催化剂，存在金属原子涣散性差、金属与载体之间的相互作用弱等问题，约束了单原子催化剂的氧复原催化功能。\n\n 梁汉璞介绍，科研团队使用D-葡萄糖、葡萄糖酸锌和组氨酸来涣散和锚定铁原子。首要，经过组氨酸的咪唑基团螯合Fe3+，完成金属原子的开始锚定。其次，在水热进程中，含有很多羟基的D-葡萄糖和葡萄糖酸锌会在高温高压环境下与组氨酸中的羧基产生反响，进一步涣散金属原子。最终，经过高温热解去除锌和剩余有机物后，即可取得具有丰厚孔结构的Fe1/NC催化剂。\n\n 研讨发现，与商业铂炭(Pt/C)催化剂和大多数报导的铁单原子催化剂比较，经过该战略制备的Fe1/NC催化剂在碱性和酸性溶液中均表现出优异的氧复原催化功能，具有较高的活性、较强的甲醇耐受性和杰出的安稳性。更重要的是，用Fe1/NC拼装的锌空气电池具有较高的功率密度，较大的放电比容量，以及优异的安稳性。此项工作对制备高效、安稳的金属—空气电池氧复原催化剂具有重要意义。 【修改:邵婉云】