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据孙院士介绍，目前最有前景的非贵金属催化剂是金属氮碳催化剂，它不仅拥有最佳的活性表现，同时还具备最高的稳定性，是电动汽车行业发展的新引擎。金属氮碳催化剂是什么？金属氮碳催化剂是一种非贵金属催化剂，由金属、碳和氮元素组成。它具有优良的电化学活性和催化稳定性，被广泛应用于燃料电池、电化学水制...
金属氮碳催化剂在有机合成、能源催化、环境保护等领域有广泛应用。在有机合成中,金属氮碳催化剂可以高效催化氧化还原反应、羰基化反应、氢化反应等多种反应。在能源催化中,金属氮碳催化剂可以催化甲烷燃烧、CO2还原等反应,具有很高的催化活性和选择性。在环境保护中,金属氮碳催化剂可以催化污染物降解等反应,能够有效净...
因此,通过改善过渡金属的周边化学环境,调制其电子自旋状态可以精确调控催化位点的电子结构,有望获得活性可调的高性能ORR催化剂。 郑州大学张佳楠课题组及其合作者[6]提出了提升金属-氮-碳催化剂ORR活性的双金属自旋态调控新策略(见下图)。他们采用预聚合和热解方法制备了Fe,Mn双金属原子分散的Fe,Mn/N-C电催化剂。
2023年4月2日,中国电动汽车百人会论坛在北京举行,中国科学院院士孙世刚在会上指出,随着我国燃料电池汽车工业的快速发展,研发高活性和高稳定性的催化剂并实现商业化应用是关键所在。据孙院士介绍,目前最有前景的非贵金属催化剂是金属氮碳催化剂,它不仅拥有最佳的活性表现,同时还具备最高的稳定性,是电动汽车行业发展的...
过渡金属元素是宝贵稀缺资源,在工业生产中需要大量使用,因此高昂的催化剂成本会限制其在大规模应用中的推广。因此,降低过渡金属含量并寻找更具经济性的替代材料仍然是一个重要课题。 2.3 缺点三: 此外,过渡金属-氮-碳催化剂在长时间使用后可能会失活或降低其催化活性。这主要是由于过渡金属与底物反应时产生的毒性...
本研究报道了一种自下而上的合成策略,通过使用原子调控的氮掺杂多环芳烃(NPAHs)作为配体,调控金属-氮-碳(M−N−C)电催化剂的活性位点结构,并建立结构与电催化性能之间的关系。 研究中合成了一系列氮掺杂的多环芳烃(N-PAHs),这些N-PAHs具有相同的碳基质结构,但氮掺杂位点和浓度是原子级调控的,以制备具有可...
本研究报道了一种自下而上的合成策略,通过使用原子调控的氮掺杂多环芳烃(NPAHs)作为配体,调控金属-氮-碳(M−N−C)电催化剂的活性位点结构,并建立结构与电催化性能之间的关系。 研究中合成了一系列氮掺杂的多环芳烃(N-PAHs),这些N-PAHs具有相同的碳基质结构,但氮掺杂位点和浓度是原子级调控的,以制备具有可...
在质子交换膜燃料电池中,金属和氮掺杂(M/N/C)的催化剂有希望能在氧还原反应中取代铂。M/N/C催化剂在三相界面的复杂电化学界面涉及高度分散的活性位点和聚集的离聚物之间的水膜,其电化学行为与旋转圆盘电极(RDE)直接浸没在水溶液中所...
析氧反应(OER)是电解水中的重要反应,而开发低成本、高活性和稳定性的OER催化剂仍极具挑战性。近日,中国科学院孙公权、王素力等人使用密度泛函理论(DFT)方法计算了具有不同结构(MN4C8、MN4C10、MN4C12)的金属氮碳(MNC,M=Co,Ru,Rh,Pd,Ir)基电催化剂的OER活性和稳定性。