[Article] Désign avancée de nanoclusters métalliques et d'atomes isolés

Sous titre
Désign avancée de nanoclusters métalliques et d'atomes isolés intégrés dans des matériaux carbonés dérivés de C1N1 pour l'ORR , l'HER et l'OER

Résumé

Cet article présente la conception et la préparation systématiques de nanoclusters et d'atomes isolés de Fe, Ni, Co, Cu et Mn incorporés dans un matériau de type C1N1 bien défini avec des cavités internes de 0,6 nm basées sur quatre atomes de N. Les atomes de N servent de points d'ancrage pour la nucléation de petits nanoclusters de différentes métaux grâce à la création de liaisons métal-azote (TM-N4). La pyrolyse à 800°C donne une structure de type TM@CNx où TM est le métal de transition. L'originalité de cette synthèse offre trois avantages: des électrocatalyseurs hautement efficaces, un excellent contrôle des points de nucléation et une conception avancée et transférable qui ouvre la voie à la conception d'électrocatalyseurs bi-, tri- et multifonctionnels basés sur le rôle synergique de différents métaux de transition. Une analyse approfondie des mécanismes des trois réactions électrochimiques est fournie grâce à la modélisation par simulation informatique.

Le premier auteur, Javier QUÍLEZ-BERMEJO, a développé ce travail dans nos laboratoires grâce au cofinancement accordé par le projet TALiSMAN2 cofinancé par le FEDER.

 

Illustration schématique de la procédure expérimentale utilisée dans la synthèse de matériaux TM@CNx

 

Auteurs

J. Quílez-Bermejo, S. García-Dalí, A. Daouli, A. Zitolo, R.L.S. Canevesi, M. Emo, M.T. Izquierdo, M. Badawi, Alain Celzard, Vanessa Fierro

 

Revue

Advanced Functional Materials, 20 Février 2023

 

DOI

https://doi.org/10.1002/adfm.202300405