氮掺杂碳基催化剂催化氧还原反应机制的原位ECSTM研究

批准号:
21972147
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
严会娟
依托单位:
学科分类:
表面化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
严会娟
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中文摘要
氮掺杂碳基催化剂由于具有成本低、稳定性好、适用环境广等优点,已成为电催化氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction, ORR)领域研究的热点。氮掺杂碳基催化剂中氮的存在形式及总含量关系着催化活性位点的分布,直接影响催化性能,何种氮作为主要的催化活性中心是科学家普遍关心的科学问题。从微观尺度上分辨氮掺杂碳基催化剂催化ORR的活性位点,识别反应的中间体等对揭示催化反应的路径,理解不同氮原子的催化机制有着重要的研究价值。.本项目将以氮掺杂碳基催化剂作为研究对象,利用电化学扫描隧道显微镜等多种技术,原位、实空间、以原子和分子级分辨率研究电极表面氮掺杂碳基催化剂模型体系—氮掺杂有机分子的催化活性位点,在原子层次上获取溶液中催化剂表面结构、电荷转移、活性位点等电化学反应的直观信息,从分子水平上揭示氮掺杂碳基催化剂在不同环境中的作用机制,以期为新型电催化剂材料的设计与开发提供新依据。
英文摘要
Due to the low cost, good stability and wide applying environment, nitrogen-doped carbon-based catalysts have become a research hotspot in the field of electrocatalysis. The form and total content of nitrogen in nitrogen-doped carbon-based catalysts are related to the distribution of catalytic active sites and directly affect the catalytic performance. It is a scientific problem that scientists generally concern about which nitrogen is the main catalytic activity center. It is of great value to identify the active sites of nitrogen-doped carbon-based catalysts for ORR at micro-scale and the intermediates of the catalytic reactions for revealing the pathways of the catalytic reactions and understanding the catalytic mechanism of different nitrogen atoms..This project will focus on the study of nitrogen-doped carbon-based catalysts by employing in-situ electrochemical scanning tunneling microscopy at real-space with atomic and molecular resolution. The visual information of the electrochemical reaction, such as catalyst structure and charge transfer will be obtained in aqueous solution at the atomic scale. The mechanisms of the nitrogen-doped carbon-based catalysts in different environments will be revealed at the molecular level in order to provide new insights for the designing of new electrocatalysts.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.3866/pku.whxb202010048
发表时间:2020
期刊:Acta Physico Chimica Sinica
影响因子:--
作者:Liang Ding;Tang Tang;Jin-Song Hu
通讯作者:Jin-Song Hu
DOI:10.1021/acs.accounts.0c00127
发表时间:2020
期刊:Accounts of Chemical Research
影响因子:--
作者:Wen-Jie Jiang;Tang Tang;Yun Zhang;Jin-Song Hu
通讯作者:Jin-Song Hu
DOI:10.1007/s11426-022-1465-8
发表时间:2022-12
期刊:Science China Chemistry
影响因子:--
作者:Ya‐Chen Feng;Xiangfeug Wang;Zhenfeng Yi;Yu-Qi Wang;Hui-Juan Yan;Dong Wang
通讯作者:Ya‐Chen Feng;Xiangfeug Wang;Zhenfeng Yi;Yu-Qi Wang;Hui-Juan Yan;Dong Wang
DOI:10.13208/j.electrochem.210853
发表时间:2022
期刊:电化学
影响因子:--
作者:Feng Yachen;Wang Xiang;Wang Yuqi;Yan Huijuan;Wang Dong
通讯作者:Wang Dong
Regulating the charge diffusion of two-dimensional cobalt-iron hydroxide/graphene composites for high-rate water oxidation
调节二维钴铁氢氧化物/石墨烯复合材料的电荷扩散以实现高速水氧化
DOI:10.1039/d0ta03895d
发表时间:2020
期刊:Journal of Materials Chemistry A
影响因子:11.9
作者:Tang Tang;Jiang Wen-Jie;Yuan Lu-Pan;Niu Shuai;Hu Jin-Song;Wan Li-jun
通讯作者:Wan Li-jun
电极表面芳香杂环有机分子纳米结构的外场调控与性能研究
- 批准号:21573252
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:67.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:严会娟
- 依托单位:
储能器件表界面SEI膜的原位SPM研究
- 批准号:21373237
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:40.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:严会娟
- 依托单位:
基于有机电子给体、受体分子的纳米结构构筑、调控与电学性质研究
- 批准号:20905069
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:19.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:严会娟
- 依托单位:
国内基金
海外基金
