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이번 연구에서는 고분자 전해질 막 연료전지(PEMFC)를 위한 새로운 고내구성 철 프탈로시아닌 기반 비귀금속 산소 환원 반응(ORR) 촉매(Fe-SPc)를 설계하고 합성하였습니다. 자연 발생 산소 활성화 촉매의 구조에서 영감을 받은 새로운 구조의 Fe-SPc는 비열분해 방법으로 제조되어 물질의 원자 구조 및 표면 특성을 적절하게 조절할 수 있습니다. 상업용 Fe-Pc 촉매와 비교하여 Fe-SPc의 ORR 안정성이 크게 개선된 것으로 나타났습니다. Fe-SPc는 처음에는 상업용 Fe-Pc와 유사한 활성을 가지지만, 10회의 스윕 전압 주기 후에는 상업용 Fe-Pc보다 4.6배 높은 전류 밀도를 나타내고, 100회 주기 후에는 7.4배 높은 전류 밀도를 보입니다. 이는 전자 기증 기능 그룹의 통합과 활성 부위를 고립시키는 높은 입체 장애 정도에 기인합니다. 비귀금속 Fe-SPc는 PEMFC의 잠재적인 대안 ORR 전기촉매로서 유망합니다.
Li et al. (2010)는 이 질문을 연구하였습니다.