Fe-石墨烯量子点电催化剂

超低过电位

分子级Fe位点共轭固定在石墨烯量子点上，以超高本征活性驱动析氧反应。

Rinawati, Mia · Chang, Lingyu · Chang, Chiayu · Ching-Cheng, Chang · Kurniawan, Darwin · Chiang, Weihung · Su, Wei Nien · Yuliarto, Brian · Huang, Weihsiang · Yeh, Min-Hsin

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

析氧反应过电位（50 mA/cm²）

223 mV

析氧反应过电位（100 mA/cm²）

241 mV

稳定性

24 h

技术优势

过电位极低

分子Fe位点与GQDs共轭后本征活性极高，在50 mA/cm²下过电位仅223 mV，显著降低了电解水制氢的能耗。

稳定性优异

连续运行24小时后性能未见衰减，表明Fe-GQD共轭结构在氧化性环境中稳固，适合长期电解运行。

应用场景

• 电解水制氢：低过电位直接降低电解水制氢的电耗，提高能量转换效率。
• 燃料电池膜电极：高本征活性和稳定性使其有望用于燃料电池膜电极中的阳极催化层。
• 人工光合作用：模拟光合作用中的水氧化步骤，提供高效的析氧催化位点。
• 碳基纳米催化：GQDs作为导电碳基底，分散并稳定分子Fe位点，展示碳基纳米催化设计。