हाल ही में, विज्ञान सामग्री तरल के ठोस राज्य भौतिकी अकादमी के हेफ़ेई संस्थान लेजर मशीनिंग प्रयोगशाला, ene समग्र झरझरा कार्बन / ग्रेफाइट और ऑक्सीजन में कमी में इसका क्रियान्वयन एक नाइट्रोजन doped लोहा बिस-सक्रिय स्थल होने के वातावरण में तैयार किया गया था प्रगति की गई, एसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स और इंटरफेस पर संबंधित काम प्रकाशित किया गया।
प्राकृतिक जीवाश्म ऊर्जा की कमी और पर्यावरण का क्षरण से, लोगों को सख्ती से उदाहरण के लिए सतत ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण प्रणाली, धातु हवा बैटरी, ईंधन कोशिकाओं, आदि का विकास शुरू किया हालांकि, इन कैथोड अभिकारक रूपांतरण और ऊर्जा भंडारण युक्ति। (आक्सीजन कमी प्रतिक्रिया: ORR) पावर सीखने की प्रक्रिया धीमी है और अक्सर प्रतिक्रिया की गतिविधि बढ़ाने के लिए उत्प्रेरक के उपयोग की आवश्यकता होती है।
अध्ययन में पाया गया है कि प्लैटिनम आधारित electrocatalysts ORR के लिए एक बेहतर प्रदर्शन उत्प्रेरक है, लेकिन कम कीमती धातु प्लेटिनम भंडार है, और महंगा, बड़े पैमाने पर आवेदन करने के लिए अनुकूल नहीं है। इसलिए, उत्कृष्ट प्रदर्शन, गैर कीमती धातु उत्प्रेरक का अच्छा स्थिरता के लिए देखो जिसमें अनुसंधान प्रयासों की दिशा, लोहा - नाइट्रोजन / कार्बन आधारित विद्युत युक्त धातु उत्प्रेरक क्योंकि सतह - सक्रिय साइट azobis गया अधिक से अधिक ध्यान अब, इस तरह के उत्प्रेरक आम तौर पर उच्च तापमान पर के संश्लेषण के लिए आवश्यक हैं, और यह संश्लेषण के दौरान उत्प्रेरक का ढेर पैदा करने के लिए, इस प्रकार विशिष्ट सतह क्षेत्र और उत्प्रेरक के संपर्क में सक्रिय स्थलों को कम करने की संभावना है।
इन समस्याओं को हल करने के लिए, एक लेजर पृथक तकनीक का उपयोग शोधकर्ताओं ने एक हल्के माहौल विशिष्ट स्थानीय विपरीत परिस्थितियों (तरल - ठोस इंटरफेस) में एक तरल अवस्था उत्पन्न करने के लिए, पहले एक लोहे प्राप्त कोलाइड नैनोकणों उच्च गतिविधि और कणों की रासायनिक प्रतिक्रिया है समान रूप से नैनो चादर ग्राफीन ऑक्साइड (GO) की सतह पर समर्थन किया जा सकता है, और फिर अंत में कार्बन और नाइट्रोजन स्रोतों और बाद में पायरोलिसिस प्रक्रिया शुरू करने से Fe-एनसी / RGO electrocatalyst तैयार (fig। (क) ~ (ई) के नीचे)। के बाद से चादर की तरह संरचना बनाई है और ग्राफीन समग्र, प्रभावी रूप से उत्प्रेरक का ढेर है कि उत्प्रेरक सतह क्षेत्र को रोकने, और सक्रिय साइट के लिए जोखिम में वृद्धि हुई है, जिससे लोहे में सुधार - नाइट्रोजन / कार्बन आधारित उत्प्रेरक आगे विद्युत electrochemistry के उत्प्रेरक गतिविधि जिससे पता चला अच्छा Electrocatalytic गुण (fig। (च) ~ (i) नीचे), और फे और के उत्प्रेरक फे एन आधारित नैनोकणों उत्प्रेरक गतिविधि के साइटों को शामिल करते एक महत्वपूर्ण प्रभाव है।
शोध और विकास कार्य धातु के एक नए प्रकार का निर्माण करने के लिए - नाइट्रोजन / कार्बन आधारित electrocatalysts एक नए विचार प्रदान करते हैं और राष्ट्रीय कुंजी बुनियादी अनुसंधान कार्यक्रम (973 से ईंधन कोशिकाओं और धातु एयर बैटरी अनुसंधान में इस्तेमाल कीमती धातु प्लेटिनम की जगह की उम्मीद है। कार्यक्रम), नेशनल नॅचरल साइंस फाउंडेशन ऑफ़ चाइना, चीनी एकेडमी ऑफ साइंसेज रिसर्च इक्विपमेंट डेवलपमेंट प्रोजेक्ट आदि।
Fe-एनसी / RGO उत्प्रेरक: (क) SEM तस्वीर, (ख, ग) TEM तस्वीरों; (घ) HAADF-स्टेम तस्वीरों; (ङ) EDX मानचित्रण तस्वीरों; 0.1 एम नाइट्रोजन और ऑक्सीजन संतृप्त KOH (च) विभिन्न में उत्प्रेरक चक्रीय voltammetry घटता समाधान; (छ) Fe-एनसी / RGO रैखिक झाडू ऑक्सीजन संतृप्त 0.1 एम KOH समाधान voltammograms; (ज) Fe-एनसी / RGO अलग ऑक्सीजन 0.1 एम KOH समाधान संतृप्त रैखिक झाडू एक घूर्णी गति से voltammograms; (आई) विभिन्न उत्प्रेरकों के लिए तुलनात्मक Tafel घटता।
