异相双原子位点催化剂具有非常强的应用前景,但是目前合成异项双原子催化剂需要不同原子自由的修饰到载体上,导致合成的产率较低。
有鉴于此,清华大学王定胜教授、北京化工大学刘军枫教授等报道合成了一系列异相双原子位点催化剂,包括Fe1Sn1, Fe1Co1, Fe1Ni1, Fe1Cu1, Fe1Mn1, Co1Ni1, Co1Cu1, Co2, Cu2双原子位点。
本文要点
(1)
这种方法通过将无机有机金属阳离子和阴离子形成离子对的方式,依次吸附到氮掺杂碳载体上。
(2)
Fe1Sn1-DAC双环异相催化剂在2 bar H2-O2燃料电池实现了创纪录的1.218 W cm-2的峰值功率密度,稳定性比单原子Fe-N4显著提高。进一步研究结果显示Fe1Sn1的双位点之间的协同作用能够优化*OH的吸附,并且避免Fenton反应,这导致这种催化剂具有优异的催化活性。
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Bingqing Wang, Xiang Yang, Chongbao Xie, Hao Liu, Chao Ma, Zedong Zhang, Zechao Zhuang, Aijuan Han, Zhongbin Zhuang, Libo Li, Dingsheng Wang*, and Junfeng Liu*, A General Metal Ion Recognition Strategy to Mediate Dual-Atomic-Site Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c06173
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c06173