Enhancement of ORR catalytic activity by multiple heteroatom-doped carbon materials

文献情報

出版日 2014-10-09
DOI 10.1039/C4CP03868A
インパクトファクター 3.676
著者

Dae-wook Kim


原文を見る

要旨

Heteroatom-doped carbon matrices have been attracting significant attention due to their superior electrochemical stability, light weight and low cost. Hence, in this study, various types of heteroatom, including single dopants of N, B and P and multiple dopants of B–N and P–N with a carbon matrix were synthesized by an innovative method named the solution plasma process. The heteroatom was doped into the carbon matrix during the discharge process by continuous dissociation and recombination of precursors. The chemical bonding structure, ORR activity and electrochemical performance were compared in detail for each single dopant and multiple dopants. According to the Raman spectra, the carbon structures were deformed by the doped heteroatoms in the carbon matrix. In comparison with N-doped structures (NCNS), the ORR potential of PN-doped structures (PNCNS) was positively shifted from −0.27 V to −0.24 V. It was observed that doping with N decreased the bonding between P and C in the matrix. The multiple doping induced additional active sites for ORR which further enhanced ORR activity and stability. Therefore, PNCNS is a promising metal-free catalyst for ORR at the cathode in a fuel cell.

関連文献

Implementation of the interacting quantum atom energy decomposition using the CASPT2 method

Jesús Jara-Cortés, Edith Leal-Sánchez, Evelio Francisco, José A. Pérez-Pimienta, Ángel Martín Pendás, Jesús Hernández-Trujillo

2021-11-19 Paper

DOI: 10.1039/D1CP02837E

Time-resolved relaxation and cage opening in diamondoids following XUV ultrafast ionization

Alexie Boyer, Marius Hervé, Audrey Scognamiglio, Vincent Loriot, Franck Lépine

2021-11-29 Paper

DOI: 10.1039/D1CP03502A

Elucidating the promotion of Na2CO3 in CO2 capture by Li4SiO4

Zhen Wang, Qian Xu, Kun Peng, Zirui Wang, Xingli Zou, Hongwei Cheng, Xionggang Lu

2021-11-16 Paper

DOI: 10.1039/D1CP04507E

A chemical dynamics study of the reaction of the methylidyne radical (CH, X2Π) with dimethylacetylene (CH3CCCH3, X1A1g)

Chao He, Kazuumi Fujioka, Long Zhao, Srinivas Doddipatla, Alexander M. Mebel, Rui Sun, Ralf I. Kaiser

2021-12-06 Paper

DOI: 10.1039/D1CP04443E

Fe–N–C electrocatalysts in the oxygen and nitrogen cycles in alkaline media: the role of iron carbide‡

Tomer Y. Burshtein, Denial Aias, Jin Wang, Matan Sananis, Eliyahu M. Farber, Oz M. Gazit, Ilya Grinberg, David Eisenberg

2021-10-01 Paper

DOI: 10.1039/D1CP03650E

Effects of incorporation of Ag into a kesterite Cu2ZnSnS4 thin film on its photoelectrochemical properties for water reduction

Riku Okamoto, Mikas Remeika, Imane Abdellaoui, Muhammad M. Islam, Takashi Harada, Ryu Abe, Takeaki Sakurai

2021-11-30 Paper

DOI: 10.1039/D1CP04075H

Photoinduced quasi-2D to 3D phase transformation in hybrid halide perovskite nanoplatelets

Mrinmoy Roy, Vikram, Bhawna, Aftab Alam, M. Aslam

2021-11-16 Paper

DOI: 10.1039/D1CP03529K

Formation and properties of iodine- and acetonitrile-functionalized two-dimensional Si materials: a Density Functional Theory study

Dimitrios Kaltsas, Panagiotis Pappas, Leonidas Tsetseris

2021-12-07 Paper

DOI: 10.1039/D1CP03442A

A four-band and polarization-independent BDS-based tunable absorber with high refractive index sensitivity

Xianglong Wu, Ying Zheng, Yao Luo, Jianguo Zhang, Zao Yi, Xianwen Wu, Shubo Cheng, Wenxing Yang, Yang Yu, Pinghui Wu

2021-11-10 Paper

DOI: 10.1039/D1CP04568G

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドの代替品はありますか?

2-ヒドロキシ-5-ニトロベンジンブロモイドは特定の化学反応に適しているため、代替品は限られています。しかし、同様の構造を持つ2-ヒドロキシ-4-ニトロベンジン...

772-33-82-(Bromomethyl)-4-ni...
化合物よくある質問

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-(2-ブロモフェニル)-1-チロール-3-オキソ-3-(ピペリジニル)プロペン-2-イル)ベンゼンアミドは有毒で、皮膚や粘膜に刺激を与える可能性があります。...

1800044-77-2N-[(1Z)-1-(2-Bromoph...
化合物よくある質問

1,3プロパンジオール,2-[2-(2アミノ-6クロロ-9Hピリミジン-9-イル)エチル-1,1,2,2-D4]-2,3-ジアセタートの市場動向や研究トレンドはどうですか?

この化合物は、新規治療薬の開発に注目されています。市場では、その有効性と安全性が評価され、研究分野では、分子生物学と医薬化学の新たな発見が期待されています。

1020718-81-31,3-Propanediol, 2-[...
化合物よくある質問

安息香の代替品はありますか?

安息香の代替品としては、フェノール、アロマターゼ阻害剤などが考えられます。しかし、使用目的により適切な代替品は異なります。

579-44-2Ethanone, 2-hydroxy-...
化合物よくある質問

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide はどの業界で使用されていますか?

Succinimidyl-alanyl-phenylalanyl-prolyl-phenylalanine 4-nitroanilide は主に医薬品開発やポ...

128802-73-3succinimidyl-alanyl-...
化合物よくある質問

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸について、適用される法規ガイドラインは何ですか?

メチル6-アミノ-5-クロロピリジン-2-カーボイル酸(CAS番号: 1256794-05-4)の使用には、GHS( Globally Harmonized S...

1256794-05-4Methyl 6-amino-5-chl...
化合物よくある質問

エチル4-(シクロ Pentagonyl)アミノ-2-メチル硫化基ピリミジン-5-カルボキシレートを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱いには、耐薬品性の容器を使用し、通気性の良い場所で操作することを推奨します。漏れ時は、SDS(安全データシート)を参照して適切な措置を取ること。手洗いと洗...

211245-62-4ethyl 4-(cyclopentyl...
化合物よくある質問

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩とは何ですか?

(S)-3-ベンZYルピペリジン塩酸塩は、CAS番号1258940-00-9で表される化合物です。これは、(S)-3-苯基哌啶的盐酸盐であり、主に医薬品の原料と...

1258940-00-9(S)-3-Phenylpiperidi...
化合物よくある質問

3,5-二甲基金剛胺の主な用途は何ですか?

3,5-二甲基金剛胺は、主に医薬品の原料として使用され、また抗うつ薬や抗アルツハイマー薬の開発に利用されます。さらに、化粧品や食品添加物の製造でも重要な役割を果...

19988-45-52-(2,3-Dihydroxyphen...
化合物よくある質問

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステルの代替品はありますか?

ビス(4-メチル-2-ペンチル)フェニルカルボン酸エステル (CAS番号: 1398066-13-1) の代替品には、ビス(2-エチルヘキシル)フェノールカルボ...

1398066-13-1Bis(4-methyl-2-penty...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。