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J-GLOBAL ID：202202223252409629   整理番号：22A0687161

高効率酸素還元反応のための超薄中空ナノカーボン構造に基づく二酸処理による表面組成調整によるFe-N曝露の最大化【JST・京大機械翻訳】

Maximizing Fe-N exposure by tuning surface composition via twice acid treatment based on an ultrathin hollow nanocarbon structure for highly efficient oxygen reduction reaction

著者 (15件)： Zou Yanan (Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400044, China) ,  Zou Yanan (Institute of Engineering Thermophysics, School of Energy and Power Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China) ,  Li Jun (Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400044, China) ,  Li Jun (Institute of Engineering Thermophysics, School of Energy and Power Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China) ,  Yu Yongchao (Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400044, China) ,  Yu Yongchao (Institute of Engineering Thermophysics, School of Energy and Power Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China) ,  Zhang Jun (School of Energy and Power Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou, Henan 450002, China) ,  Fu Qian (Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400044, China) ,  Fu Qian (Institute of Engineering Thermophysics, School of Energy and Power Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China) ,  Zhang Liang (Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400044, China) ,  Zhang Liang (Institute of Engineering Thermophysics, School of Energy and Power Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China) ,  Liao Qiang (Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400044, China) ,  Liao Qiang (Institute of Engineering Thermophysics, School of Energy and Power Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China) ,  Zhu Xun (Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400044, China) ,  Zhu Xun (Institute of Engineering Thermophysics, School of Energy and Power Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China)
資料名： Chemical Engineering Journal  (Chemical Engineering Journal)
巻： 432  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0723A  ISSN： 1385-8947  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Fe-N-C酸素還元反応(ORR)触媒は,低いFe-N曝露と利用のため,乏しいORR活性でまだ限られている。ここでは,安価で安全な試薬を用いて,簡易でスケーラブルでテンプレートフリーな方法で合成した,マイクロ/メソポア相互接続,超微小(5-45nm),超薄(1.3nm),および中空ナノカーボン構造に埋め込まれたFe-Nサイトを有する新しく開発したFe-N-C触媒を報告する。さらに,Fe-Nの暴露は,触媒の表面組成を調整するため2回の酸処理によって最大化した。最適触媒HNP-16のマスサイト密度は45.0μmol g-1に達し,未処理HNP-0(7.4μmol g-1)および一般的処理HNP-1(12.2μmol g-1)よりはるかに高かった。豊富な表面Fe-N活性部位と構造的利点の集合的寄与から,HNP-16は市販のPt/Cより高い半波電位とより速いORR速度を示した。詳細な電気化学分析は,配位とORR活性の間の関係を明らかにした。Fe-Nのより高い含有量はより速いORR速度をもたらし,一方,O関連種は望ましくない2-電子ORR経路をもたらした。HNP-16を無膜直接ギ酸燃料電池のカソード触媒として採用したとき,それは加速ORR電流応答を与え,37.6mWcm-2の前例のない最大出力密度を達成し,これはPt/Cのものより1.4倍高かった。HNP-16の優れた性能は,高曝露Fe-Nサイトだけでなく,好ましい中空構造によって提供される迅速な物質移動にも起因する。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 物質移動 ,  白金 ,  *触媒 ,  相互接続 ,  活性部位 ,  電極触媒 ,  半波電位 ,  *ナノ構造 ,  カソード
準シソーラス用語： *ナノカーボン ,  *高効率 ,  出力密度 ,  低価格 ,  メソ孔 ,  *酸素還元 ,  電流応答 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 極薄中空ナノカーボン ,  Fe-N-C ,  電極触媒 ,  酸素還元反応 ,  無膜直接ギ酸燃料電池

分類 (3件)： 有害ガス処理法  (SC04030H) ,  不均一系触媒反応  (CB06100E) ,  触媒操作  (XE01050T)

タイトルに関連する用語 (9件)： 高効率 ,  酸素還元反応 ,  中空 ,  ナノカーボン ,  酸処理 ,  表面組成 ,  Fe ,  曝露 ,  最大化