Structure of the catalytic sites in Fe/N/C-catalysts for O2-reduction in PEM fuel cells
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Fe-based catalytic sites for the reduction of oxygen in acidic medium have been identified by (57)Fe Mössbauer spectroscopy of Fe/N/C catalysts containing 0.03 to 1.55 wt% Fe, which were prepared by impregnation of iron acetate on carbon black followed by heat-treatment in NH(3) at 950 °C. Four different Fe-species were detected at all iron concentrations: three doublets assigned to molecular FeN(4)-like sites with their ferrous ions in a low (D1), intermediate (D2) or high (D3) spin state, and two other doublets assigned to a single Fe-species (D4 and D5) consisting of surface oxidized nitride nanoparticles (Fe(x)N, with x≤ 2.1). A fifth Fe-species appears only in those catalysts with Fe-contents ≥0.27 wt%. It is characterized by a very broad singlet, which has been assigned to incomplete FeN(4)-like sites that quickly dissolve in contact with an acid. Among the five Fe-species identified in these catalysts, only D1 and D3 display catalytic activity for the oxygen reduction reaction (ORR) in the acid medium, with D3 featuring a composite structure with a protonated neighbour basic nitrogen and being by far the most active species, with an estimated turn over frequency for the ORR of 11.4 e(-) per site per s at 0.8 V vs. RHE. Moreover, all D1 sites and between 1/2 and 2/3 of the D3 sites are acid-resistant. A scheme for the mechanism of site formation upon heat-treatment is also proposed. This identification of the ORR-active sites in these catalysts is of crucial importance to design strategies to improve the catalytic activity and stability of these materials.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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