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2022
01-10

2022年湖南省新增项目18个!95后湖南妹发明新型钨单原子催化剂即将回国发展

接下来,她探索了钨单原子催化剂的合成、以及使用高效电化学方法来合成过氧化氢。通过改变原料用量和优化实验仪器设置条件,最终成功合成了此次报道的新型钨单原子催化剂(W1/NO-C)。

之后,她对合成的钨单原子催化剂、及其对比样,进行了一系列表征和电化学性能测试。

通过一系列表征技术,张菲菲还证明了在此次催化剂中没有 W 的团簇、或纳米颗粒,其中 W 都是以单原子的形式存在。值得关注的是,与之前经常被报道的饱和 metal1-N4 结构不同,该钨单原子催化剂具有独特的两个氧原子和一个氮原子配位(W1N1O2)的局域结构。

旋转圆盘电极 ORR 测试表明,新型钨单原子催化剂在 0.1 M KOH 溶液中具有高起始电位,在宽电位范围内具有高过氧化氢选择性,并且具有出色的稳定性,优于大多数目前报道的电催化剂。

同时在阿德莱德大学化学系唐城博士的帮助下,此次催化剂也在 H 型电解池中进行了测试,并得到了高过氧化氢产率和法拉第效率。

这进一步显示出了,该催化剂在碱性介质中优越的两电子氧还原产过氧化氢性能。

为进一步探索这种独特的结构,在碱性条件下如何对两电子氧还原起到促进作用,并确定钨单原子催化剂催化 2e–ORR 的活性位点,她又在格里菲斯大学化学系王云教授的帮助下,进行了密度泛函理论计算。

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