Use of H2S to probe the active sites in FeNC catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) in acidic media

ACS Catalysis

Volumn 4, Issue 10, 2014, Pages 3454-3462

  Singh, Deepika ^a   Mamtani, Kuldeep ^a   Bruening, Christopher R ^a   Miller, Jeffrey T ^b   Ozkan, Umit S ^a  

^a The Ohio State University   (United States)

^b ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

CNx; FeNC; H2S; ORR; sulfur deactivation

Indexed keywords

CNX; FENC; H2S; ORR; SULFUR DEACTIVATION;

EID: 84907835149     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs500612k     Document Type: Article

References (59)

1. Jasinski, R. Nature 1964, 201, 1212-1213
2. Gupta, S.; Tryk, D.; Bae, I.; Aldred, W.; Yeager, E. J. Appl. Electrochem. 1989, 19, 19-27
3. Wiesener, K. Electrochim. Acta 1986, 31, 1073-1078
4. Alonso-Vante, N.; Cattarin, S.; Musiani, M. J. Electroanal. Chem. 2000, 481, 200-207
5. Fournier, J.; Lalande, G.; Cote, R.; Guay, D.; Dodelet, J. P. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 218-226
6. Faubert, G.; Côté, R.; Dodelet, J. P.; Lefèvre, M.; Bertrand, P. Electrochim. Acta 1999, 44, 2589-2603
7. Chen, Z.; Higgins, D.; Yu, A.; Zhang, L.; Zhang, J. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3167-3192
8. Jaouen, F.; Proietti, E.; Lefevre, M.; Chenitz, R.; Dodelet, J. P.; Chung, H. T.; Johnston, C. M.; Zelenay, P. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 114-130
9. Dignard-Bailey, L.; Trudeau, M. L.; Joly, A.; Schulz, R.; Lalande, G.; Guay, D.; Dodelet, J. P. J. Mater. Res. 1994, 9, 3203-3209
10. Lalande, G.; Faubert, G.; Cote, R.; Guay, D.; Dodelet, J. P.; Weng, L. T.; Bertrand, P. J. Power Sources 1996, 61, 227-237
11. Cote, R.; Lalande, G.; Guay, D.; Dodelet, J. P.; Denes, G. J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 2411-2418
12. Wang, H.; Cote, R.; Faubert, G.; Guay, D.; Dodelet, J. P. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2042-2049
13. Proietti, E.; Dodelet, J. P. ECS Trans. 2008, 16, 393-404
14. Proietti, E.; Jaouen, F.; Lefevre, M.; Larouche, N.; Tian, J.; Herranz, J.; Dodelet, J. P. Nat. Commun. 2011, 2, 416-424
15. Jaouen, F.; Lefevre, M.; Dodelet, J.-P.; Cai, M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 5553-5558
16. Jaouen, F.; Dodelet, J.-P. Electrochim. Acta 2007, 52, 5975-5984
17. Lefevre, M.; Dodelet, J.-P. Electrochim. Acta 2008, 53, 8269-8276
18. Kramm, U. I.; Herranz, J.; Larouche, N.; Arruda, T. M.; Lefevre, M.; Jaouen, F.; Bogdanoff, P.; Fiechter, S.; Abs-Wurmbach, I.; Mukerjee, S.; Dodelet, J. P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 11673-11688
19. Kramm, U. I.; Abs-Wurmbach, I.; Herrmann-Geppert, I.; Radnik, J.; Fiechter, S.; Bogdanoff, P. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, B69-B78
20. Ferrandon, M.; Kropf, A. J.; Myers, D. J.; Artyushkova, K.; Kramm, U.; Bogdanoff, P.; Wu, G.; Johnston, C. M.; Zelenay, P. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 16001-16013
21. Muller, K.; Richter, M.; Friedrich, D.; Paloumpa, I.; Kramm, U. I.; Schmeiser, D. Solid State Ionics 2012, 216, 78-82
22. Singh, D.; Tian, J.; Mamtani, K.; King, J. C.; Miller, J. T.; Ozkan, U. J. Catal. 2014, 317, 30-43
23. Matter, P. H.; Wang, E.; Arias, M.; Biddinger, E. J.; Ozkan, U. S. J. Mol. Catal. 2007, 264, 73-81
24. Matter, P. H.; Wang, E.; Ozkan, U. S. J. Catal. 2006, 243, 395-403
25. Matter, P. H.; Wang, E.; Arias, M.; Biddinger, E. J.; Ozkan, U. S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 18374-18384
26. Matter, P. H.; Zhang, L.; Ozkan, U. S. J. Catal. 2006, 239, 83-96
27. Biddinger, E. J.; Ozkan, U. S. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 15306-15314
28. Singh, D.; Soykal, I. I.; Tian, J.; Von Deak, D.; King, J. C.; Miller, J. T.; Ozkan, U. S. J. Catal. 2013, 304, 100-111
29. Matter, P. H.; Wang, E.; Millet, J.-M. M.; Ozkan, U. S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 1444-1450
30. Biddinger, E. J.; von Deak, D.; Ozkan, U. S. Top. Catal. 2009, 52, 1566-1574
31. Matter, P. H.; Ozkan, U. S. Catal. Lett. 2006, 109, 115-123
32. Gong, K.; Du, F.; Xia, Z.; Durstock, M.; Dai, L. Science 2009, 323, 760-764
33. Qu, L.; Yong, L.; Baek, J.-B.; Dai, L. ACS Nano 2010, 4, 1321-1326
34. Yu, D.; Nagelli, E.; Du, F.; Dai, L. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2165-2173
35. Zhang, L.; Niu, J.; Dai, L.; Xia, Z. Langmuir 2012, 28, 7542-7550
36. Thorum, M. S.; Hankett, J. M.; Gewirth, A. A. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 295-298
37. Birry, L.; Zagal, J. H.; Dodelet, J. P. Electrochem. Commun. 2010, 12, 628-631
38. Bae, I. T.; Scherson, D. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 2519-2522
39. Gupta, S.; Fierro, C.; Yeager, E. J. Electroanal. Chem. 1991, 306, 239-250
40. von Deak, D.; Singh, D.; King, J. C.; Ozkan, U. S. Appl. Catal., B 2011, 113-114, 126-133
41. von Deak, D.; Singh, D.; Biddinger, E. J.; King, J. C.; Bayram, B.; Miller, J. T.; Ozkan, U. S. J. Catal. 2012, 285, 145-151
42. 2 reduction reaction electrocatalysts in acid PEM fuel cells. In Non-Noble Metal Fuel Cell Catalysts; Chen, Z.; Dodelet, J. P.; Zhang, J., Eds.; Wiley-VCH: New York, 2013; pp 119-141.
43. Lefevre, M.; Proietti, E.; Jaouen, F.; Dodelet, J.-P. Science 2009, 324, 71-74
44. Biddinger, E. J.; Knapke, D. S.; von Deak, D.; Ozkan, U. S. Appl. Catal., B 2010, 96, 72-82
45. Yu, X.-g.; Xie, J.-y.; Yang, J.; Huang, H.-j.; Wang, K.; Wen, Z.-s. J. Electroanal. Chem. 2004, 573, 121-128
46. Contamin, O.; Debiemme-Chouvy, C.; Savy, M.; Scarbeck, G. J. New Mater. Electr. Sys. 2000, 3, 67-74
47. Wang, X.; Zheng, W. T.; Tian, H. W.; Yu, S. S.; Xu, W.; Meng, S. H.; He, X. D.; Han, J. C.; Sun, C. Q.; Tay, B. K. Appl. Surf. Sci. 2003, 220, 30-39
48. Ganesan, S.; Leonard, N.; Barton, S. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 4576-4585
49. Descostes, M.; Mercier, F.; Thromat, N.; Beaucaire, C.; Gautier-Soyer, M. Appl. Surf. Sci. 2000, 165, 288-302
50. Pu, M.; Ma, Y.; Wan, J.; Wang, Y.; Huang, M.; Chen, Y. J. Colloid Interface Sci. 2014, 418, 330-337
51. Zhong, W. H.; Tay, B. K.; Lau, S. P.; Sun, X. W.; Li, S.; Sun, C. Q. Thin Solid Films 2005, 478, 61-66
52. Wanga, X.; Zhenga, W. T.; Tiana, H. W.; Yua, S. S.; Xua, W.; Mengb, S. H.; Heb, X. D.; Hanb, J. C.; Tayc, C. Q. S. B. K. Appl. Surf. Sci. 2003, 220, 30-39
53. Zhang, L.; Millet, J. M. M.; Ozkan, U. S. J. Mol. Catal. A: Chem. 2009, 309, 63-70
54. Palaniselvam, T.; Kannan, R.; Kurungot, S. Chem. Commun. 2011, 47, 2910-2912
55. Oâ™Day, P. A.; Rivera, N.; Root, R.; Carroll, S. A. Am. Mineral. 2004, 89, 572-585
56. Liu, S.-H.; Wu, J.-R.; Pan, C.-J.; Hwang, B.-J. J. Power Sources 2014, 250, 279-285
57. Bron, M.; Radnik, J.; Fieber-Erdmann, M.; Bogdanoff, P.; Fiechter, S. J. Electroanal. Chem. 2002, 535, 113-119
58. Tsai, C.-W.; Chen, H. M.; Liu, R.-S.; Asakura, K.; Zhang, L.; Zhang, J.; Lo, M.-Y.; Peng, Y.-M. Electrochim. Acta 2011, 56, 8734-8738
59. Kramm, U. I.; Lefevre, M.; Larouche, N.; Schmeisser, D.; Dodelet, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 978-985