Cobalt-Exchanged Poly(Heptazine Imides) as Transition Metal-N
M-Nx-C
carbon nitride
electrocatalysis
oxygen evolution reaction
poly(heptazine imides)
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
Mar 2020
Mar 2020
Historique:
received:
21
06
2019
revised:
04
12
2019
pubmed:
28
1
2020
medline:
28
1
2020
entrez:
28
1
2020
Statut:
ppublish
Résumé
Poly(heptazine imides) hosting cobalt ions as countercations are presented as promising electrocatalysts for the oxygen evolution reaction (OER). A facile mixed-salt melt-assisted condensation is developed to prepare such cobalt poly(heptazine imides) (PHI-Co). The Co ions can be introduced in well-controlled amounts using this method, and are shown to be atomically dispersed within the imide-linked heptazine matrix. When applied to electrocatalytic OER, PHI-Co shows a remarkable activity with an overpotential of 324 mV and Tafel slope of 44 mV dec
Identifiants
pubmed: 31984551
doi: 10.1002/adma.201903942
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e1903942Subventions
Organisme : Deutsche Forschungsgemeinschaft
ID : EXC 2008/1-390540038
Organisme : Deutsche Forschungsgemeinschaft
ID : TH 1463/12-1
Organisme : Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes
ID : EXC 2008/1-390540038
Informations de copyright
© 2020 The Authors. Published by WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
Références
S. Cobo, J. Heidkamp, P. A. Jacques, J. Fize, V. Fourmond, L. Guetaz, B. Jousselme, V. Ivanova, H. Dau, S. Palacin, M. Fontecave, V. Artero, Nat. Mater. 2012, 11, 802.
X. Zhao, P. Pachfule, S. Li, T. Langenhahn, M. Ye, C. Schlesiger, S. Praetz, J. Schmidt, A. Thomas, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 16.
Y. Liao, Q. Chen, Y. Yang, B. Hou, M. Zhu, A. Thomas, H. Wang, Small 2018, 14, 1803232.
C. C. L. McCrory, S. Jung, J. C. Peters, T. F. Jaramillo, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16977.
Y. Liang, Y. Li, H. Wang, J. Zhou, J. Wang, T. Regier, H. Dai, Nat. Mater. 2011, 10, 780.
X. Zhao, P. Pachfule, S. Li, J. R. J. Simke, J. Schmidt, A. Thomas, Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 8921.
N. Danilovic, R. Subbaraman, K. C. Chang, S. H. Chang, Y. J. Kang, J. Snyder, A. P. Paulikas, D. Strmcnik, Y. T. Kim, D. Myers, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2474.
H. G. Sanchezcasalongue, M. L. Ng, S. Kaya, D. Friebel, H. Ogasawara, A. Nilsson, Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 7169.
T. Reier, M. Oezaslan, P. Strasser, ACS Catal. 2012, 2, 1765.
J. Kim, X. Yin, K. C. Tsao, S. Fang, H. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 14646.
I. C. Man, H. Y. Su, F. Calle-Vallejo, H. A. Hansen, J. I. Martínez, N. G. Inoglu, J. Kitchin, T. F. Jaramillo, J. K. Nørskov, J. Rossmeisl, ChemCatChem 2011, 3, 1159.
C. Cheng, S. Li, Y. Xia, L. Ma, C. Nie, C. Roth, A. Thomas, R. Haag, Adv. Mater. 2018, 30, 1802669.
P. Yin, T. Yao, Y. Wu, L. Zheng, Y. Lin, W. Liu, H. Ju, J. Zhu, X. Hong, Z. Deng, G. Zhou, S. Wei, Y. Li, Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 10800.
W. Liu, L. Zhang, W. Yan, X. Liu, X. Yang, S. Miao, W. Wang, A. Wang, T. Zhang, Chem. Sci. 2016, 7, 5758.
G. Wu, A. Santandreu, W. Kellogg, S. Gupta, O. Ogoke, H. Zhang, H. L. Wang, L. Dai, Nano Energy 2016, 29, 83.
Y. Tang, R. Liu, S. Liu, B. Zheng, Y. Lu, R. Fu, D. Wu, M. Zhang, M. Rong, Carbon 2019, 141, 704.
T. Schiros, D. Nordlund, L. Pálová, D. Prezzi, L. Zhao, K. S. Kim, U. Wurstbauer, C. Gutiérrez, D. Delongchamp, C. Jaye, Nano Lett. 2012, 12, 4025.
X. Wang, K. Maeda, A. Thomas, K. Takanabe, G. Xin, J. M. Carlsson, K. Domen, M. Antonietti, Nat. Mater. 2009, 8, 76.
A. Thomas, A. Fischer, F. Goettmann, M. Antonietti, J. O. Müller, R. Schlögl, J. M. Carlsson, J. Mater. Chem. 2008, 18, 4893.
M. Y. Ye, Z. H. Zhao, Z. F. Hu, L. Q. Liu, H. M. Ji, Z. R. Shen, T. Y. Ma, Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 8407.
M. M. Islam, R. D. Tentu, M. A. Ali, S. Basu, ChemistrySelect 2018, 3, 11241.
A. Savateev, S. Pronkin, J. D. Epping, M. G. Willinger, C. Wolff, D. Neher, M. Antonietti, D. Dontsova, ChemCatChem 2017, 9, 167.
Z. Chen, A. Savateev, S. Pronkin, V. Papaefthimiou, C. Wolff, M. G. Willinger, E. Willinger, D. Neher, M. Antonietti, D. Dontsova, Adv. Mater. 2017, 29, 1700555.
Y. S. Jun, E. Z. Lee, X. C. Wang, W. H. Hong, G. D. Stucky, A. Thomas, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 3661.
Y. S. Jun, W. H. Hong, M. Antonietti, A. Thomas, Adv. Mater. 2009, 21, 4270.
M. J. Bojdys, J. O. Müller, M. Antonietti, A. Thomas, Chem. - Eur. J. 2008, 14, 8177.
A. Savateev, S. Pronkin, M. G. Willinger, M. Antonietti, D. Dontsova, Chem. - Asian J. 2017, 12, 1517.
D. Dontsova, S. Pronkin, M. Wehle, Z. Chen, C. Fettkenhauer, G. Clavel, M. Antonietti, Chem. Mater. 2015, 27, 5170.
H. Schlomberg, J. Kröger, G. Savasci, M. W. Terban, S. Bette, I. Moudrakovski, V. Duppel, F. Podjaski, R. Siegel, J. Senker, R. E. Dinnebier, C. Ochsenfeld, B. V. Lotsch, Chem. Mater. 2019, 31, 7478.
F. Podjaski, J. Kröger, B. V. Lotsch, Adv. Mater. 2018, 30, 1705477.
X. K. Wang, J. W. Tian, D. D. Huang, Y. P. Wu, L. Q. Pan, D. S. Li,J. Solid State Chem. 2019, 269, 348.
Z. Liao, Y. Wang, Q. Wang, Y. Cheng, Z. Xiang, Appl. Catal., B 2019, 243, 204.
M. C. Biesinger, B. P. Payne, A. P. Grosvenor, L. W. Lau, A. R. Gerson, R. S. C. Smart, Appl. Surf. Sci. 2011, 257, 2717.
A. Zambon, J. M. Mouesca, C. Gheorghiu, P. A. Bayle, J. Pécaut, M. Claeys-Bruno, L. Dubois, Chem. Sci. 2016, 7, 945.
S. Li, C. Cheng, A. Sagaltchik, P. Pachfule, C. Zhao, A. Thomas, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1970013.
I. Monte-Pérez, S. Kundu, A. Chandra, K. E. Craigo, P. Chernev, U. Kuhlmann, N. Lehnert, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 15033.
W. Wang, D. D. Babu, Y. Huang, J. Lv, Y. Wang, M. Wu, Int. J. Hydrogen Energy 2018, 43, 10351.
H. Jia, Y. Yao, J. Zhao, Y. Gao, Z. Luo, P. Du, J. Mater. Chem. A 2018, 6, 1188.
J. Hou, Y. Sun, Z. Li, B. Zhang, S. Cao, Y. Wu, Z. Gao, L. Sun, Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1803278.
M. Shakeel, M. Arif, G. Yasin, B. Li, H. D. Khan, Appl. Catal., B 2019, 242, 485.
Y. Xu, B. Li, S. Zheng, P. Wu, J. Zhan, H. Xue, Q. Xu, H. Pang, J. Mater. Chem. A 2018, 6, 22070.
X. F. Lu, P. Q. Liao, J. W. Wang, J. X. Wu, X. W. Chen, C. T. He, J. P. Zhang, G. R. Li, X. M. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 8336.
S. Zhao, Y. Wang, J. Dong, C. T. He, H. Yin, P. An, K. Zhao, X. Zhang, C. Gao, L. Zhang, J. Lv, J. Wang, J. Zhang, A. M. Khattak, N. A. Khan, Z. Wei, J. Zhang, S. Liu, H. Zhao, Z. Tang, Nat. Energy 2016, 1, 16184.
O. V. Magdysyuk, F. Adams, H.-P. Liermann, I. Spanopoulos, P. N. Trikalitis, M. Hirscher, R. E. Morris, M. J. Duncan, L. J. McCormick, R. E. Dinnebier, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 23908.
J. Cao, C. Lei, J. Yang, X. Cheng, Z. Li, B. Yang, X. Zhang, L. Lei, Y. Hou, K. Ostrikov, J. Mater. Chem. A 2018, 6, 18877.
X. L. Wang, L. Z. Dong, M. Qiao, Y. J. Tang, J. Liu, Y. Li, S. L. Li, J. X. Su, Y. Q. Lan, Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 9660.
N. T. Suen, S. F. Hung, Q. Quan, N. Zhang, Y. J. Xu, H. M. Chen, Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 337.
S. Anantharaj, S. R. Ede, K. Sakthikumar, K. Karthick, S. Mishra, S. Kundu, ACS Catal. 2016, 6, 8069.
H. W. Liang, S. Brüller, R. Dong, J. Zhang, X. Feng, K. Müllen, Nat. Commun. 2015, 59, 149.