Aller au contenu principal
2025 article

Synergistic Oxygen Reduction Catalysis by Fe Nanoparticles and Atomic Fe-Nx Sites in MOF-Derived Carbon Nanotubes

9Citations signalées — pas une note de qualité
4Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Résumé fourni par la source

The growing imperative to overcome energy conversion inefficiencies has spurred significant research into high-performance, economically viable, metal-carbon catalysts. This work presents a precisely engineered Fe@ZIF-8 precursor, where controlled encapsulation of Fe(acac) 3 within the MOF pores yields Fe/FeNC-CNT upon pyrolysis. The resulting composite features carbon nanotubes (CNTs) that significantly improve electrical conductivity while forming a protective carbon matrix that mitigates Fe aggregation and leaching. It exhibits exceptional oxygen reduction reaction activity, with a reduction potential of 0.896 V and a large limiting current density of 5.23 mA cm -2, surpassing the performance of commercial Pt/C benchmarks. When implemented in zinc-air batteries, the Fe/FeNC-CNT catalyst achieves an open-circuit voltage of 1.551 V, a specific capacity of 783.57 mAh g -1, and a peak power density of 164.56 mW cm –2 . In this case, the exceptional performance stems from the synergistic interplay between Fe nanoparticles and atomically dispersed Fe-N x sites combined with the structural robustness imparted by the CNT framework. This unique combination of features positions Fe/FeNC-CNT as a promising, nonprecious metal alternative, effectively marrying the intrinsic advantages of CNTs with the catalytic benefits of both nanoscale and atomic iron species.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Synergistic Oxygen Reduction Catalysis by Fe Nanoparticles and Atomic Fe-N<sub>x</sub> Sites in MOF-Derived Carbon Nanotubes
Date Crossref
14/08/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Sujets associés

Electrocatalysts for Energy ConversionCatalytic Processes in Materials ScienceSemiconductor materials and devices

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Recherche à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, ROR et la Banque mondiale, sans clé ; OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant requis, aucune donnée externe enregistrée en base. Sources et limites.