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Scaling effect of pi conjugated electrons in ORR activity of N-doped graphene

N掺杂石墨烯ORR活性中π共轭电子的缩放效应

基本信息

批准号：
22K04919
负责人：
武安光太郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年度は、in-situ CARS装置の立ち上げと、分子系窒素ドープカーボンモデル触媒における反応メカニズムの研究を推進した。まず前者については、窒素ドープカーボン触媒の反応中間体を直接観測するために、in-situ コヒーレントアンチストークスラマン散乱（CARS）装置の開発を行った。8の字型の光ファイバー系共振器を組み、受動モード同期により、中心波長1570 nm、繰り返し周波数47MHzのパルスレーザー列を生成した。このレーザーを２経路に分岐させ、１経路の光はアンプし、もう１経路の光は、同時に複数の振動モードを測定するために高非線形ファイバーを通過させて広帯域化した。その結果、波長1100 nm~2100 nmに分布する広帯域光を生成することに成功した。今後、CARS信号を生成し、窒素ドープカーボン触媒の反応解析へと応用する。また、分子系窒素ドープカーボンモデル触媒における反応メカニズムを、電気化学的手法、電子状態の観測から調べた。モデル触媒の表面状態について観察した結果、酸塩基平衡を考慮した立ち上がり電位を決める素過程が、電気化学測定の結果を再現した。このことから、pyri-Nの酸塩基平衡によって立ち上がり電位を決める素過程が切り替わることが明らかとなった。また、酸電解液中で活性低下するのはイオン性のpyri-NH+が水和安定化することで反応中間体のpyri-NH生成電位が下がるためであった。つまり、窒素ドープカーボン触媒の活性向上には活性点近傍の疎水性を高めることでpyri-NH+の水和を防ぐことが重要であることがわかった。

In 2022, the research of molecular asphyxins in in-situ CARS devices has been promoted. In the former, there is a direct response of the system, the asphyxiant, and the catalyst. The in-situ is used directly. The CARS device is in operation. The 8-inch optical filter is a resonator assembly, a synchronized resonator, a central wave length of 1570 nm, and a return cycle number of 47MHz cycles. The two-way bifurcations, one-way optical signals, one-way optical signals, and simultaneous multiplicative signals are used to determine the accuracy of the two-way bifurcation, one-way optical transmission, one The result of the experiment shows that the wavelength of 1100 nm~2100 nm distributes the optical fiber in the optical domain and generates the laser beam successfully. In the future, the CARS signal is generated, and the asphyxiant is used in the reverse analysis of the catalyst. Antioxidants, molecular asphyxiants, antioxidants, antioxidants, electrochemistry, electronic devices, and so on. The results of the experimental results of the surface morphology of the catalyst, the acid base balance test, the electrical potential monitoring process, and the results of the electrochemical determination are found again. In order to improve the performance of the system, it is necessary for the pyri-N to improve the performance of the system. In the acid hydrolysate and acid hydrolysate, the activity is low, the activity is low, the temperature is low, the pyri-NH+ water is low, and the stabilizer is stable. In the reverse phase, the pyri-NH is generated in the electric potential and the temperature is low. The activity of asphyxiate, asphyxiate, catalyst, active point, water-based, high-temperature, pyri-NH+-based water and antiseptic is very important.