球磨诱导金属表面脱键构建单原子催化剂—催化剂制备19

本文开发了一种球磨辅助合成方法,用于合成 S,N 共掺杂碳 (SNC) 锚定的 Co 单原子催化剂。由于 CoN4 中 Co-N 的键能比 Co 金属粉中的 Co-Co 键能高,因此 SNC 成功地解离并捕获了 Co 块体的表面原子。

N,S-掺杂碳材料合成

首先,将3.75克三聚氰胺、3.75克硫代乙酰胺和1.5克活性炭充分混合,放入管式炉中。

随后,将混合物在 Ar 气氛下以 2°C min-1 的加热速率在 800°C 下加热 2 小时。

然后将产物在Ar流中自然冷却至室温。

单原子催化剂合成

首先将 5.0 g SNC 载体和 1.3 g Co 粉加入铁罐(70 mL)中,然后加入 50 个玛瑙球(直径 3 mm)。

将铁罐置于球磨机中,以 100 W 功率研磨 4 小时。

球磨结束后,将玛瑙球分离,将粉末在240 mL盐酸(3M)和氢氟酸(1M)的混合溶液中搅拌2 h。最后用去离子水洗涤产品数次,80℃干燥过夜。

Co-SC、Co-NC、Ni-SNC、Ni-SC、Ni-NC、Fe-SNC、Fe-SC和Fe-NC的合成步骤相同,只是将Co粉和SNC改为Ni或铁粉和 SC 或 NC 载体。

Shuyan Song, Huilin Wang, Xiao Wang, Jing Pan,Lingling Zhang, Meng Zhao, Jing Xu, Bo Liu, Weidong Shi, Hongjie Zhang,Ball-milling induced debonding of surface atoms from metal bulk for construinghigh-performance dual-site single-atom catalysts, Angewandte Chemie, 2021.DOI:10.1002/ange.202109356.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.202109356

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