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酞菁铜基二维导电MOFs(PcCu-O8-Co)ORR催化剂
发布时间:2020-12-22     作者:axc   分享到:

为打造**的ORR离子液体氧化剂,**的渗透性中央和比较好传质(高导电性和多孔的空间结构)是至关重要。文中设计的概念的二维层状导电MOFs具明晰的渗透性中央(CoO4)和较高依规的多孔的空间结构。研发表达在Co渗透性位中,eg钢轨中的单网上有益于于有助于M-OH-的断键,已经O2-/OH-的交流的反应,所以得到很高的电离子液体氧化渗透性。PcCu-O8-Co中酞菁铜和接触点CoO4 展现出出色的的一体化离子液体氧凝成用,远远延长了本征MOFs的ORR离子液体氧化渗透性。

使用有机溶剂热法组成了PcCu-O8-Co二维导电MOFs。通过红外和X射线(XRD)测试证实MOFs的成功合成。结合分析XRD和高分辨电镜表征(TEM)数据分析,我们确认合成的PcCu-O8-Co二维MOFs具有优秀的结晶性。气体吸附测试说明其具有较高比表面积(412m2/g)和丰富的孔道结构,有利于暴露更多的活性位和促进氧气/电解液的传输。


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图1. a) PcCu-O8-Co的结构示意图;

b) PcCu-O8-Co的实验性和实际虚拟仿真XRD图;

c-d) PcCu-O8-Co的TEM图;

e) PcCu-O8-Co的离氮气吸脱附线条(插图图片:口径匀称图);

f)PcCu-O8-Co的Co 2p和Zn2p XPS图。

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图2. PcCu-O8-Co中Cu (a)和Co(b)的XAENS图;

c-d) PcCu-O8-Co的EPR表现图。

无机化学上的測試组成部分情况说明PcCu-O8-Co二维MOFs还具有先进的ORR催化反应几丁质酶(E1/2=0.83V vs. RHE, n=3.93, and jL=5.3mA/cm2)和动态平衡性(10000圈重复几丁质酶无显影响)。成为Zn-air電池的金属电极催化氧化剂时,该電池**直流电电机功率相对密度(94mW/cm2),企及商业区贵合金金属Pt/C催化反应剂(78.3mW/cm2),表示PcCu-O8-Co是ORR爱情催化剂的作用剂的应用成长性。凭借原理计算出和原位拉曼光谱仪化学式,及及对比性研究之后核实CoO4为活力性管理中心。

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图3. a) PcCu-O8-Co/CNT的氩气和二氧化氮饱合电解法液下的CV对比分析图;

      b) PcCu-O8-Co/CNT的有差异 于时速下的ORR极化折线(图文并茂为对应着的有差异 于电势下的K-L折线);

      c) PcCu-O8-Co/CNT,PcCu-(OH8)/CNT和Pc-O8-Co/CNT的ORR极化等值线比图;

     d) PcCu-O8-Co/CNT的不一反复数次后的ORR极化曲线拟合;

    e-f) 以PcCu-O8-Co/CNT为阴离子离子液体剂的每次锌水汽充电电池充释放电能斜率和使用量斜率。