Nitrogen-doped graphene-supported cobalt carbonitride@oxide core-shell nanoparticles as a non-noble metal electrocatalyst for an oxygen reduction reaction

Journal of Materials Chemistry A

Volumn 3, Issue 3, 2015, Pages 1142-1151

  Wu, Yingsi ^a   Shi, Qianqian ^a   Li, Yuhang ^a   Lai, Zhuangchai ^a   Yu, Hao ^a   Wang, Hongjuan ^a   Peng, Feng ^a  

^a SOUTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON NITRIDE; CATALYST ACTIVITY; DOPING (ADDITIVES); ELECTROCATALYSTS; ELECTROLYTIC REDUCTION; GRAPHENE; METAL NANOPARTICLES; NITROGEN; OXYGEN; PRECIOUS METALS; SYNTHESIS (CHEMICAL);

CORE SHELL STRUCTURE; CORE-SHELL NANOPARTICLES; ELECTRONIC MODIFICATIONS; LINEAR SWEEP VOLTAMMETRY; NITRIDATION METHOD; NITROGEN-DOPED GRAPHENE; OXYGEN REDUCTION REACTION; SYNERGISTIC EFFECT;

COBALT;

EID: 84918588334     PISSN: 20507488     EISSN: 20507496     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4ta03850a     Document Type: Article

References (59)

1. H. A. Gasteiger, S. S. Kocha, B. Sompalli and F. T. Wagner, Appl. Catal., B, 2005, 56, 9-35.
2. I. E. L. Stephens, A. S. Bondarenko, U. Gronbjerg, J. Rossmeisl and I. Chorkendorff, Energy Environ. Sci., 2012, 5, 6744-6762.
3. Y. Liu, A. Ishihara, S. Mitsushima, N. Kamiya and K. Ota, J. Electrochem. Soc., 2007, 154, B664-B669.
4. R. W. Reeve, P. A. Christensen, A. Hamnett, S. A. Haydock and S. C. Roy, J. Electrochem. Soc., 1998, 145, 3463-3471.
5. K. Lee, A. Ishihara, S. Mitsushima, N. Kamiya and K.-I. Ota, Electrochim. Acta, 2004, 49, 3479-3485.
6. G.-Q. Sun, J.-T. Wang, S. Gupta and R. F. Savinell, J. Appl. Electrochem., 2001, 31, 1025-1031.
7. R. B. Levy and M. Boudart, Science, 1973, 181, 547-549.
8. E. Furimsky, Appl. Catal., A, 2003, 240, 1-28.
9. J. Chen, K. Takanabe, R. Ohnishi, D. L. Lu, S. Okada, H. Hatasawa, H. Morioka, M. Antonietti, J. Kubota and K. Domen, Chem. Commun., 2010, 46, 7492-7494.
10. L. Liao, X. J. Bian, J. J. Xiao, B. H. Liu, M. D. Scanlon and H. H. Girault, Phys. Chem. Chem. Phys., 2014, 16, 10088-10094.
11. H. X. Zhong, H. M. Zhang, G. Liu, Y. M. Liang, J. W. Hu and B. L. Yi, Electrochem. Commun., 2006, 8, 707-712.
12. M. Chisaka, T. Iijima, T. Yaguchi and Y. Sakurai, Electrochim. Acta, 2011, 56, 4581-4588.
13. A. Ishihara, M. Tamura, Y. Ohgi, M. Matsumoto, K. Matsuzawa, S. Mitsushima, H. Imai and K.-I. Ota, J. Phys. Chem. C, 2013, 117, 18837-18844.
14. I. Milad, K. Smith, P. Wong and K. Mitchell, Catal. Lett., 1998, 52, 113-119.
15. S. Chouzier, M. Vrinat, T. Cseri, M. Roy-Auberger and P. Afanasiev, Appl. Catal., A, 2011, 400, 82-90.
16. D. Ham and J. Lee, Energies, 2009, 2, 873-899.
17. T. Ando, S. Izhar, H. Tominaga and M. Nagai, Electrochim. Acta, 2010, 55, 2614-2621.
18. M. Chisaka, A. Ishihara, K.-I. Ota and H. Muramoto, Electrochim. Acta, 2013, 113, 735-740.
19. Z. W. Yao, X. H. Zhang, F. Peng, H. Yu, H. J. Wang and J. A. Yang, Int. J. Hydrogen Energy, 2011, 36, 1955-1959.
20. B. F. Cao, G. M. Veith, R. E. Diaz, J. Liu, E. A. Stach, R. R. Adzic and P. G. Khalifah, Angew. Chem., Int. Ed., 2013, 125, 10953-10957.
21. K. P. Gong, F. Du, Z. H. Xia, M. Durstock and L. M. Dai, Science, 2009, 323, 760-764.
22. L. T. Qu, Y. Liu, J. B. Baek and L. M. Dai, ACS Nano, 2010, 4, 1321-1326.
23. Y. Zheng, Y. Jiao, L. Ge, M. Jaroniec and S. Z. Qiao, Angew. Chem., Int. Ed., 2013, 125, 3192-3198.
24. L. M. Dai, Acc. Chem. Res., 2012, 46, 31-42.
25. X.-K. Kong, C.-L. Chen and Q.-W. Chen, Chem. Soc. Rev., 2014, 43, 2841-2857.
26. Y. Y. Liang, Y. G. Li, H. L. Wang, J. G. Zhou, J. Wang, T. Regier and H. J. Dai, Nat. Mater., 2011, 10, 780-786.
27. Y. G. Li, W. Zhou, H. L. Wang, L. M. Xie, Y. Y. Liang, F. Wei, J.-C. Idrobo, S. J. Pennycook and H. J. Dai, Nat. Nanotechnol., 2012, 7, 394-400.
28. H. B. Yin, C. Z. Zhang, F. Liu and Y. L. Hou, Adv. Funct. Mater., 2014, 24, 2930-2937.
29. N. I. Kovtyukhova, P. J. Ollivier, B. R. Martin, T. E. Mallouk, S. A. Chizhik, E. V. Buzaneva and A. D. Gorchinskiy, Chem. Mater., 1999, 11, 771-778.
30. Y.-S. Jun, W. H. Hong, M. Antonietti and A. Thomas, Adv. Mater., 2009, 21, 4270-4274.
31. B. Delley, J. Chem. Phys., 2000, 113, 7756-7764.
32. J. P. Perdew, K. Burke and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 1997, 78, 1396.
33. Y. S. Wu, H. Yu, H. J. Wang and F. Peng, Chin. J. Catal., 2014, 35, 952-959.
34. F. Jaouen, J. Herranz, M. Lefevre, J. P. Dodelet, U. I. Kramm, I. Herrmann, P. Bogdanoff, J. Maruyama, T. Nagaoka, A. Garsuch, J. R. Dahn, T. Olson, S. Pylypenko, P. Atanassov and E. A. Ustinov, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2009, 1, 1623-1639.
35. S. Li, L. Zhang, H. S. Liu, M. Pan, L. Zan and J. J. Zhang, Electrochim. Acta, 2010, 55, 4403-4411.
36. N. Severin, S. Kirstein, I. M. Sokolov and J. P. Rabe, Nano Lett., 2009, 9, 457-461.
37. C. M. Schumacher, F. M. Koehler, A. C. C. Rotzetter, R. A. Raso and W. J. Stark, J. Phys. Chem. C, 2012, 116, 13693-13698.
38. W. S. Wang, M. Dahl and Y. D. Yin, Chem. Mater., 2012, 25, 1179-1189.
39. H. F. Xiong, M. Moyo, M. A. M. Motchelaho, L. L. Jewell and N. J. Coville, Appl. Catal., A, 2010, 388, 168-178.
40. A. L. da Silva, J. P. den Breejen, L. V. Mattos, J. H. Bitter, K. P. de Jong and F. B. Noronha, J. Catal., 2014, 318, 67-74.
41. G. L. Bezemer, J. H. Bitter, H. Kuipers, H. Oosterbeek, J. E. Holewijn, X. D. Xu, F. Kapteijn, A. J. van Dillen and K. P. de Jong, J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 3956-3964.
42. Z. Li, J. Liu, Z. Huang, Y. Yang, C. Xia and F. Li, ACS Catal., 2013, 3, 839-845.
43. V. G. Hadjiev, M. N. Iliev and I. V. Vergilov, J. Phys. C: Solid State Phys., 1988, 21, L199.
44. C.-W. Tang, C.-B. Wang and S.-H. Chien, Thermochim. Acta, 2008, 473, 68-73.
45. D. Gallant, M. Pézolet and S. Simard, J. Phys. Chem. B, 2006, 110, 6871-6880.
46. D. T. Dam, K.-D. Nam, H. Song, X. Wang and J.-M. Lee, Int. J. Hydrogen Energy, 2012, 37, 15135-15139.
47. B. F. Cao, G. M. Veith, J. C. Neuefeind, R. R. Adzic and P. G. Khalifah, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 19186-19192.
48. T. J. Chuang, C. R. Brundle and D. W. Rice, Surf. Sci., 1976, 59, 413-429.
49. J. Xu, P. Gao and T. Zhao, Energy Environ. Sci., 2012, 5, 5333-5339.
50. Z. H. Xiang, Y. H. Xue, D. P. Cao, L. Huang, J. F. Chen and L. M. Dai, Angew. Chem., Int. Ed., 2014, 53, 2433-2437.
51. S. J. Guo, S. Zhang, L. Wu and S. H. Sun, Angew. Chem., Int. Ed., 2012, 124, 11940-11943.
52. C. W. Tsai, H. M. Chen, R. S. Liu, K. Asakura, L. Zhang, J. J. Zhang, M. Y. Lo and Y. M. Peng, Electrochim. Acta, 2011, 56, 8734-8738.
53. J. B. Wu and H. Yang, Acc. Chem. Res., 2013, 46, 1848-1857.
54. H. Rismani-Yazdi, S. M. Carver, A. D. Christy and I. H. Tuovinen, J. Power Sources, 2008, 180, 683-694.
55. S. T. Oyama, Catal. Today, 1992, 15, 179-200.
56. X. X. Bi, R. Y. Wang and Y. Ding, Electrochim. Acta, 2011, 56, 10039-10043.
57. Y. L. Du, K. L. Lv, B. Q. Su, N. O. Zhang and C. M. Wang, J. Appl. Electrochem., 2009, 39, 2409-2414.
58. X. X. Yang, H. Yu, F. Peng and H. J. Wang, ChemSusChem, 2012, 5, 1213-1217.
59. D. H. Deng, L. Yu, X. Q. Chen, G. X. Wang, L. Jin, X. L. Pan, J. Deng, G. Q. Sun and X. H. Bao, Angew. Chem., Int. Ed., 2013, 52, 371-375.