可再生能源驱动的小气体分子电催化为碳中和的燃料和化学品提供了一条有效途径。然而,这种小分子转化反应依赖于水作为质子和电子的来源,因此由于气体分子在水中的溶解度低,从而限制了其能量和功率密度。其中氧还原反应(ORR)就是这种限制的一个例子。在这里,哈佛大学Daniel G. Nocera、Jarad A. Mason、格勒诺布尔阿尔卑斯大学Cyrille Costentin报道了微孔水中氧还原反应活性增强。
本文要点:
1) 作者证明了由具有疏水性内表面和亲水性外表面的微孔纳米晶体(称为微孔水)产生的具有孔隙率的水溶液具有高载O2能力,从而增强了水中ORR电催化活性。
2) 此外,作者使用silicalite-1纳米晶体形成浓缩O2的微孔电解质溶液大大增加了ORR电流,使得通常被认为是理想ORR催化剂的Pt活性受到部分限制,从而允许直接测量Pt的本征ORR催化活性。
Agnes E. Thorarinsdottir et.al Enhanced activity for the oxygen reduction reaction in microporous water Nature Catalysis 2023
DOI: 10.1038/s41929-023-00958-9
https://doi.org/10.1038/s41929-023-00958-9