Defective graphene supported MPd12 (M = Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd) nanoparticles as potential oxygen reduction electrocatalysts: A first-principles study

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 117, Issue 3, 2013, Pages 1350-1357

  Liu, Xin ^a,b   Meng, Changgong ^a   Han, Yu ^b  

^a DALIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

^b KING ABDULLAH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Saudi Arabia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYTIC PERFORMANCE; D-BAND CENTERS; DEPOSITED ALLOY; FIRST-PRINCIPLES STUDY; HIGH STABILITY; INTERFACIAL INTERACTION; OXYGEN REDUCTION; OXYGEN REDUCTION REACTION; OXYGEN REDUCTION REACTION KINETICS; PT(111); STRONG INTERFERENCE;

ADSORPTION; CALCULATIONS; DEPOSITS; ELECTROLYSIS; ELECTROLYTIC REDUCTION; ELECTRONIC STRUCTURE; GRAPHENE; PALLADIUM; PLATINUM; REACTION KINETICS; SUBSTRATES; ZINC;

METAL NANOPARTICLES;

EID: 84872873687     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp3090952     Document Type: Article

References (87)

1. Chen, Z.; Higgins, D.; Yu, A.; Zhang, L.; Zhang, J. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3167-3192
2. Zhao, X.; Yin, M.; Ma, L.; Liang, L.; Liu, C.; Liao, J.; Lu, T.; Xing, W. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2736-2753
3. Ralph, T. R.; Hogarth, M. P. Platinum Met. Rev. 2002, 46, 3-14
4. Arenz, M.; Stamenkovic, V.; Schmidt, T. J.; Wandelt, K.; Ross, P. N.; Markovic, N. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 4242-4251
5. Norskov, J. K.; Rossmeisl, J.; Logadottir, A.; Lindqvist, L.; Kitchin, J. R.; Bligaard, T.; Jonsson, H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17886-17892
6. Shao, M. J. Power Sources 2011, 196, 2433-2444
7. Damjanov., A.; Brusic, V. Electrochim. Acta 1967, 12, 1171-1184
8. Hammer, B.; Norskov, J. K. In Advances in Catalysis; Academic Press Inc.: San Diego, 2000; Vol. 45, pp 71-129.
9. Yang, Z.; Zhang, Y.; Fu, Z.; Wu, R. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 19586-19589
10. Abild-Pedersen, F.; Greeley, J.; Studt, F.; Rossmeisl, J.; Munter, T. R.; Moses, P. G.; Skulason, E.; Bligaard, T.; Norskov, J. K. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 016105
11. Shao, M. H.; Huang, T.; Liu, P.; Zhang, J.; Sasaki, K.; Vukmirovic, M. B.; Adzic, R. R. Langmuir 2006, 22, 10409-10415
12. Greeley, J.; Stephens, I. E. L.; Bondarenko, A. S.; Johansson, T. P.; Hansen, H. A.; Jaramillo, T. F.; Rossmeisl, J.; Chorkendorff, I.; Norskov, J. K. Nat. Chem. 2009, 1, 552-556
13. Yu, T. H.; Sha, Y.; Merinov, B. V.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 11527-11533
14. Jacobsen, C. J. H.; Dahl, S.; Clausen, B. S.; Bahn, S.; Logadottir, A.; Norskov, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8404-8405
15. Greeley, J.; Jaramillo, T. F.; Bonde, J.; Chorkendorff, I. B.; Norskov, J. K. Nat. Mater. 2006, 5, 909-913
16. Zhang, Z. Y.; More, K. L.; Sun, K.; Wu, Z. L.; Li, W. Z. Chem. Mater. 2011, 23, 1570-1577
17. Lee, K.; Savadogo, O.; Ishihara, A.; Mitsushima, S.; Kamiya, N.; Ota, K. J. Electrochem. Soc. 2006, 153, A20-A24
18. Ramos-Sanchez, G.; Yee-Madeira, H.; Solorza-Feria, O. Int. J. Hydrogen Energy 2008, 33, 3596-3600
19. Wang, X. P.; Kariuki, N.; Vaughey, J. T.; Goodpaster, J.; Kumar, R.; Myers, D. J. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, B602-B609
20. Antolini, E. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 915-931
21. Fernandez, J. L.; Raghuveer, V.; Manthiram, A.; Bard, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13100-13101
22. Fernandez, J. L.; Walsh, D. A.; Bard, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 357-365
23. Li, H. Q.; Xin, Q.; Li, W. Z.; Zhou, Z. H.; Jiang, L. H.; Yang, S. H.; Sun, G. Q. Chem. Commun. 2004, 2776-2777
24. Li, H. Q.; Sun, G. Q.; Jiang, Q. A.; Zhu, M. Y.; Sun, S.; Xin, Q. Electrochem. Commun. 2007, 9, 1410-1415
25. Li, H. Q.; Sun, G. Q.; Li, N.; Sun, S. G.; Su, D. S.; Xin, Q. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 5605-5617
26. Fouda-Onana, F.; Bah, S.; Savadogo, O. J. Electroanal. Chem. 2009, 636, 1-9
27. Savadogo, O.; Lee, K.; Oishi, K.; Mitsushima, S.; Kamiya, N.; Ota, K. I. Electrochem. Commun. 2004, 6, 105-109
28. Suo, Y. G.; Zhuang, L.; Lu, J. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 2862-2864
29. Fouda-Onana, F.; Savadogo, O. Electrochim. Acta 2009, 54, 1769-1776
30. Kauffman, D. R.; Alfonso, D.; Matranga, C.; Qian, H.; Jin, R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10237-10243
31. Qian, H.; Jiang, D.-e.; Li, G.; Gayathri, C.; Das, A.; Gil, R. R.; Jin, R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16159-16162
32. Xie, S.; Tsunoyama, H.; Kurashige, W.; Negishi, Y.; Tsukuda, T. ACS Catal. 2012, 2, 1519-1523
33. Yoon, B.; Landman, U.; Habibpour, V.; Harding, C.; Kunz, S.; Heiz, U.; Moseler, M.; Walter, M. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 9594-9607
34. Chen, X. M.; Wu, G. H.; Chen, J. M.; Chen, X.; Xie, Z. X.; Wang, X. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3693-3695
35. Jin, Z.; Nackashi, D.; Lu, W.; Kittrell, C.; Tour, J. M. Chem. Mater. 2010, 22, 5695-5699
36. Chaudhuri, R. G.; Paria, S. Chem. Rev. 2012, 112, 2373-2433
37. Ferrando, R.; Jellinek, J.; Johnston, R. L. Chem. Rev. 2008, 108, 845-910
38. Sasaki, K.; Naohara, H.; Cai, Y.; Choi, Y. M.; Liu, P.; Vukmirovic, M. B.; Wang, J. X.; Adzic, R. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 8602-8607
39. Borup, R.; Meyers, J.; Pivovar, B.; Kim, Y. S.; Mukundan, R.; Garland, N.; Myers, D.; Wilson, M.; Garzon, F.; Wood, D.; Zelenay, P.; More, K.; Stroh, K.; Zawodzinski, T.; Boncella, J.; McGrath, J. E.; Inaba, M.; Miyatake, K.; Hori, M.; Ota, K.; Ogumi, Z.; Miyata, S.; Nishikata, A.; Siroma, Z.; Uchimoto, Y.; Yasuda, K.; Kimijima, K. I.; Iwashita, N. Chem. Rev. 2007, 107, 3904-3951
40. Yao, Y. X.; Liu, X.; Fu, Q.; Li, W. X.; Tan, D. L.; Bao, X. H. ChemPhysChem 2008, 9, 975-979
41. Liu, X.; Yao, K. X.; Meng, C. G.; Han, Y. Dalton Trans. 2012, 41, 1289-1296
42. Zhang, J. Z.; Liu, X.; Hedhili, M. N.; Zhu, Y. H.; Han, Y. ChemCatChem 2011, 3, 1294-1298
43. Liu, X.; Li, L.; Meng, C. G.; Han, Y. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 2710-2719
44. Liu, X.; Meng, C. G.; Han, Y. Nanoscale 2012, 4, 2288-2295
45. Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 183-191
46. Geim, A. K. Science 2009, 324, 1530-1534
47. Inagaki, M.; Kim, Y. A.; Endo, M. J. Mater. Chem. 2011, 21, 3280-3294
48. Zhu, Y. W.; Murali, S.; Cai, W. W.; Li, X. S.; Suk, J. W.; Potts, J. R.; Ruoff, R. S. Adv. Mater. 2010, 22, 3906-3924
49. Chae, H. K.; Siberio-Perez, D. Y.; Kim, J.; Go, Y.; Eddaoudi, M.; Matzger, A. J.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 2004, 427, 523-527
50. Bacsa, R. R.; Laurent, C.; Peigney, A.; Bacsa, W. S.; Vaugien, T.; Rousset, A. Chem. Phys. Lett. 2000, 323, 566-571
51. Han, Y.; Lee, S. S.; Ying, J. Y. Chem. Mater. 2007, 19, 2292-2298
52. Banhart, F.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V. ACS Nano 2010, 5, 26-41
53. Hashimoto, A.; Suenaga, K.; Gloter, A.; Urita, K.; Iijima, S. Nature 2004, 430, 870-873
54. Gomez-Navarro, C.; Meyer, J. C.; Sundaram, R. S.; Chuvilin, A.; Kurasch, S.; Burghard, M.; Kern, K.; Kaiser, U. Nano Lett. 2010, 10, 1144-1148
55. Wang, Z.; Zhou, Y. G.; Bang, J.; Prange, M. P.; Zhang, S. B.; Gao, F. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 16070-16079
56. Li, Y. F.; Zhou, Z.; Yu, G. T.; Chen, W.; Chen, Z. F. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 6250-6254
57. Lu, Y. H.; Zhou, M.; Zhang, C.; Feng, Y. P. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20156-20160
58. Song, E. H.; Wen, Z.; Jiang, Q. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 3678-3683
59. Zhao, H.; Yang, J.; Wang, L.; Tian, C. G.; Jiang, B. J.; Fu, H. G. Chem. Commun. 2011, 47, 2014-2016
60. Guo, S. J.; Dong, S. J.; Wang, E. K. ACS Nano 2010, 4, 547-555
61. Zhang, H.; Xu, X. Q.; Gu, P.; Li, C. Y.; Wu, P.; Cai, C. X. Electrochim. Acta 2011, 56, 7064-7070
62. Yao, K. X.; Liu, X.; Li, Z.; Li, C. C.; Zeng, H. C.; Han, Y. ChemCatChem 2012, 4, 1938-1942
63. Liu, X.; Meng, C.; Han, Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 15036-15045
64. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 47, 558-561
65. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1994, 49, 14251-14269
66. Kresse, G.; Furthmuller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186
67. Kresse, G.; Furthmuller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15-50
68. Blochl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953-17979
69. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758-1775
70. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
71. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188-5192
72. Liu, X.; Meng, C. G.; Liu, C. H. Phase Transit. 2006, 79, 249-259
73. Liu, X.; Meng, C. G.; Liu, C. H. Acta Phys.-Chim. Sin. 2004, 20, 280-284
74. Bader, R. F. W. Chem. Rev. 1991, 91, 893-928
75. Moseler, M.; Hakkinen, H.; Barnett, R. N.; Landman, U. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 2545-2548
76. Chang, C. M.; Chou, M. Y. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 133401
77. Wang, L. L.; Johnson, D. D. Phys. Rev. B 2007, 75, 235405
78. Koster, A. M.; Calaminici, P.; Orgaz, E.; Roy, D. R.; Reveles, J. U.; Khanna, S. N. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12192-12196
79. Finkel, V. A.; Kovtun, G. P.; Palatnik, M. I. Phys. Met. Metallogr. 1971, 32, 231-235
80. Futschek, T.; Marsman, M.; Hafner, J. J. Phys.: Condens. Matter 2005, 17, 5927-5963
81. Yang, Z.; Zhang, Y.; Wu, R. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 13774-13780
82. Nigam, S.; Majumder, C.; Kulshreshtha, S. K. Phys. Rev. B 2007, 76, 195430
83. Piotrowski, M. J.; Piquini, P.; Zeng, Z.; Da Silva, J. L. F. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 20540-20549
84. Fischer, R.; Schuppler, S.; Fischer, N.; Fauster, T.; Steinmann, W. Phys. Rev. Lett. 1993, 70, 654-657
85. Golfetto, E.; Baraldi, A.; Pozzo, M.; Alfe, D.; Sala, A.; Lacovig, P.; Vesselli, E.; Lizzit, S.; Comelli, G.; Rosei, R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 436-441
86. Hummers, W. S.; Offeman, R. E. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339-1339
87. Fampiou, I.; Ramasubramaniam, A. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 6543-6555