N-doped carbon nanotubes as an efficient electrocatalyst for O2 conversion to H2O2 in neutral electrolyte

文献情報

出版日 2021-11-09
DOI 10.1039/D1SE01518D
インパクトファクター 6.367
著者

Wenxin Cui, Lixin Li, Zhiguo Yi


原文を見る

要旨

The electrocatalytic two-electron oxygen reduction reaction (2e− ORR) is an attractive alternative to the industrial anthraquinone method for on-site direct hydrogen peroxide (H2O2) production under ambient conditions. However, identifying cost-effective, active, and selective catalysts for the 2e− ORR still remains a great challenge. Here, a metal-free catalyst (nitrogen-doped carbon nanotubes) is developed for high-efficiency electrochemical H2O2 generation in neutral electrolyte (0.1 M phosphate buffered saline (PBS)), enabling a broad green route for practical applications. The as-fabricated nitrogen-doped carbon nanotube (N-CNT) electrocatalyst exhibited a high H2O2 selectivity > 90% at a wide range of potentials, as well as superior long-term stability with a remarkable productivity of 4.45 mmol h−1 L−1. Impressively, an unprecedented onset potential for O2-to-H2O2 conversion is achieved at only 0.73 V versus the reversible hydrogen electrode (RHE) in 0.1 M PBS, surpassing those of most catalysts for the 2e− ORR. Furthermore, density functional theory calculations demonstrate that the pyrrolic-N moiety is responsible for the enhanced 2e− ORR performance.

関連文献

Measurement and modelling solubility of amino acids and peptides in aqueous 2-propanol solutions

Hoang Tam Do, Patrick Franke, Sophia Volpert, Marcel Klinksiek, Max Thome, Christoph Held

2021-04-08 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00005E

Electronic, magnetic, vibrational, and X-ray spectroscopy of inverse full-Heusler Fe2IrSi alloy

C. E. Ekuma, T. C. Chibueze, L. A. Fomin, I. V. Malikov, L. Zadeng, D. P. Rai

2021-05-14 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00418B

Relating nucleus independent chemical shifts with integrated current density strengths

Slavko Radenković, Slađana Đorđević

2021-04-28 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00784J

Contents list

2021-05-12 Front/Back Matter

DOI: 10.1039/D1CP90100A

Electromechanically active pair dynamics in a Gd-doped ceria single crystal

Simone Santucci, Haiwu Zhang, Ahsanul Kabir, Carlo Marini, Simone Sanna, Jyn Kyu Han, Gregor Ulbrich, Eva Maria Heppke, Ivano E. Castelli, Vincenzo Esposito

2021-04-20 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00748C

Design of highly efficient g-C3N4-based metal monoatom catalysts by two extra-NM1 atoms: density functional theory simulations

Miaogen Chen, Wenya Chang, Yaxin Shi, Wei Liu, Can Li

2021-04-15 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00972A

Role of conformational heterogeneity in ligand recognition by viral RNA molecules

Lev Levintov, Harish Vashisth

2021-04-01 Paper

DOI: 10.1039/D1CP00679G

Should a hotter paramagnet transform quicker to a ferromagnet? Monte Carlo simulation results for Ising model

Nalina Vadakkayil, Subir K. Das

2021-04-27 Communication

DOI: 10.1039/D1CP00879J

From photosensitizers to light harvesters adapting the molecular structure in all-BODIPY assemblies

Edurne Avellanal-Zaballa, Alejandro Prieto-Castañeda, Carolina Díaz-Norambuena, Jorge Bañuelos, Antonia R. Agarrabeitia, Inmaculada García-Moreno, Santiago de la Moya, María J. Ortiz

2021-04-19 Communication

DOI: 10.1039/D1CP00991E

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...
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。