Cobalt nanoparticles embedded in nitrogen-doped carbon for the hydrogen evolution reaction

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 7, Issue 15, 2015, Pages 8083-8087

  Fei, Huilong ^a   Yang, Yang ^a,b   Peng, Zhiwei ^a   Ruan, Gedeng ^a   Zhong, Qifeng ^a   Li, Lei ^a   Samuel, Errol L G ^a   Tour, James M ^a,b,c  

^a Department of Chemistry ^*  (United States)

^b RICE UNIVERSITY   (United States)

^c Rice University   (United States)

Author keywords

cobalt nanoparticles; electrocatalytic hydrogen evolution; graphene; nitrogen doping; synergistic effects

Indexed keywords

CARBON; CATALYSTS; COBALT; DOPING (ADDITIVES); ELECTROCATALYSIS; ELECTROCATALYSTS; GRAPHENE; HYDROGEN; LITHIUM ALLOYS; LITHIUM COMPOUNDS; LITHIUM-ION BATTERIES; NANOPARTICLES; NITROGEN; PLATINUM; PLATINUM ALLOYS;

CARBON NANO-PARTICLES; COBALT NANOPARTICLES; ELECTRODE PERFORMANCE; HYDROGEN EVOLUTION; HYDROGEN EVOLUTION REACTIONS; NITROGEN-DOPED CARBONS; NITROGEN-DOPING; SYNERGISTIC EFFECT;

SYNTHESIS (CHEMICAL);

EID: 84928503367     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acsami.5b00652     Document Type: Article

References (50)

1. Dresselhaus, M. S.; Thomas, I. L. Nature 2001, 414, 332-337
2. Lewis, N. S.; Nocera, D. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 15729-15735
3. Walter, M. G.; Warren, E. L.; McKone, J. R.; Boettcher, S. W.; Mi, Q.; Santori, E. A.; Lewis, N. S. Chem. Rev. 2010, 110, 6446-6473
4. Voiry, D.; Yamaguchi, H.; Li, J.; Silva, R.; Alves, D. C. B.; Fujita, T.; Chen, M.; Asefa, T.; Shenoy, V. B.; Eda, G.; Chhowalla, M. Nat. Mater. 2013, 12, 850-855
5. Voiry, D.; Salehi, M.; Silva, R.; Fujita, T.; Chen, M.; Asefa, T.; Shenoy, V. B.; Eda, G.; Chhowalla, M. Nano Lett. 2013, 13, 6222-6227
6. Liao, L.; Zhu, J.; Bian, X.; Zhu, L.; Scanlon, M. D.; Girault, H. H.; Liu, B. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 5326-5333
7. Shin, H. S.; Yang, J. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 5979-5985
8. Kong, D.; Wang, H.; Cha, J. J.; Pasta, M.; Koski, K. J.; Yao, J.; Cui, Y. Nano Lett. 2013, 13, 1341-1347
9. Wang, H.; Kong, D.; Johanes, P.; Cha, J. J.; Zheng, G.; Yan, K.; Liu, N.; Cui, Y. Nano Lett. 2013, 13, 3426-3433
10. Faber, M. S.; Dziedzic, R.; Lukowski, M. A.; Kaiser, N. S.; Ding, Q.; Jin, S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10053-10061
11. Kong, D.; Cha, J.; Wang, H.; Lee, H. R.; Cui, Y. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3553-3558
12. Kong, D.; Wang, H.; Lu, Z.; Cui, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4897-4900
13. Liu, Q.; Tian, J.; Cui, W.; Jiang, P.; Cheng, N.; Asiri, A. M.; Sun, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 6710-6714
14. Tian, J.; Liu, Q.; Asiri, A. M.; Sun, X. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7587-7590
15. Popczun, E. J.; McKone, J. R.; Read, C. G.; Biacchi, A. J.; Wiltrout, A. M.; Lewis, N. S.; Schaak, R. E. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9267-9270
16. Feng, L.; Vrubel, H.; Bensimon, M.; Hu, X. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 5917-5921
17. Tian, J.; Liu, Q.; Cheng, N.; Asiri, A. M.; Sun, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 9557-9581
18. Wang, X.; Xiao, P.; Thia, L.; Alam, Sk. M.; Lim, R. J.; Ge, X.; Wang, J. Y.; Lim, K. H. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2624-2629
19. Vrubel, H.; Hu, X. Angew. Chem. 2012, 124, 12875-12878
20. Liao, L.; Wang, S.; Xiao, J.; Bian, X.; Zhang, Y.; Scanlon, M. D.; Hu, X.; Tang, Y.; Girault, H. H.; Liu, B. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 387-392
21. Hunt, S. T.; Nimmanwudipong, T.; Román-Leshkov, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 5131-5136
22. Los, P.; Lasia, A. J. Electroanal. Chem. 1992, 333, 115-125
23. Chakrapani, V.; Thangala, J.; Sunkara, M. K. Int. J. Hydrogen Energy 2009, 34, 9050-9059
24. Cao, B.; Veith, G. M.; Neuefeind, J. C.; Adzic, R. R.; Khalifah, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 19186-19192
25. Zheng, Y.; Jiao, Y.; Zhu, Y.; Li, L. H.; Han, Y.; Chen, Y.; Du, A.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Nat. Commun. 2014, 5, 3783
26. Zheng, Y.; Jiao, Y.; Li, L. H.; Xing, T.; Chen, Y.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. ACS Nano 2014, 8, 5290-5296
27. Fei, H.; Peng, Z.; Yang, Y.; Li, L.; Raji, A. R. O.; Samuel, E. L. G.; Tour, J. M. Chem. Commun. 2014, 50, 7117-7119
28. Lee, S.; Cho, Y.; Song, H. K.; Lee, K. T.; Cho, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 8748-8752
29. Wang, Z.; Luan, D.; Madhavi, S.; Hu, Y.; Lou, X. W. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5252-5256
30. Cheng, L.; Yan, J.; Zhu, G. N.; Luo, J. Y.; Wang, C. X.; Xia, Y. Y. J. Mater. Chem. 2010, 20, 595-602
31. Li, H.; Zhou, H. Chem. Commun. 2012, 48, 1201-1217
32. Inagaki, M. Carbon 2012, 50, 3247-3266
33. Hu, Y.; Jensen, J. O.; Zhang, W.; Cleemann, L. N.; Xing, W.; Bjerrum, N. J.; Li, Q. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 3675-3679
34. Wen, Z.; Ci, S.; Zhang, F.; Feng, X.; Cui, S.; Mao, S.; Luo, S.; He, Z.; Chen, J. Adv. Mater. 2012, 24, 1399-1404
35. Zou, X.; Huang, X.; Goswami, A.; Silva, R.; Sathe, B. R.; Mikmeková, E.; Asefa, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 4372-4376
36. Deng, J.; Ren, P.; Deng, D.; Yu, L.; Yang, F.; Bao, X. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1919-1923
37. Zhou, W.; Zhou, Y.; Yang, L.; Huang, J.; Ke, Y.; Zhou, K.; Li, L.; Chen, S. J. Mater. Chem. A 2014, 10.1039/C4TA06284A
38. Deng, D.; Yu, L.; Chen, X.; Wang, G.; Jin, L.; Pan, X.; Deng, J.; Sun, G.; Bao, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 371-375
39. Deng, J.; Yu, L.; Deng, D.; Chen, X.; Yang, F.; Bao, X. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 14868-14873
40. Deng, J.; Ren, P.; Deng, D.; Bao, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 2100-2104
41. Tavakkoli, M.; Kallio, T.; Reynaud, O.; Nasibulin, A. G.; Johans, C.; Sainio, J.; Jiang, H.; Kauppinen, E. I.; Laasonen, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 10.1002/anie.2014111450
42. Zhou, W.; Zhou, J.; Zhou, Y.; Lu, J.; Zhou, K.; Yang, L.; Tang, Z.; Li, L.; Chen, S. Chem. Mater. 2015, 10.1021/acs.chemmater.5b00331
43. Zheng, X.; Deng, J.; Wang, N.; Deng, D.; Zhang, W.-H.; Bao, X.; Li, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 7023-7027
44. Yin, H.; Zhao, S.; Wan, J.; Tang, H.; Chang, L.; He, L.; Zhao, H.; Gao, Y.; Tang, Z. Adv. Mater. 2013, 25, 6270-6276
45. Fei, H.; Peng, Z.; Li, L.; Yang, Y.; Lu, W.; Samuel, E. G.; Fan, X.; Tour, J. M. Nano Res. 2014, 7, 1-9
46. Wang, H.; Maiyalagan, T.; Wang, X. ACS Catal. 2012, 2, 781-794
47. McCrory, C. C. L.; Jung, S.; Peters, J. C.; Jaramillo, T. F. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16977-16987
48. Li, Y.; Wang, H.; Xie, L.; Liang, Y.; Hong, G.; Dai, H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7296-7299
49. Luo, J.; Im, J.; Mayer, M.; Schreier, M.; Nazeeruddin, M.; Park, N.; Tilley, S.; Fan, H.; Gratzel, M. Science 2014, 345, 1593-1596
50. Marcano, D. C.; Kosynkin, D. V.; Berlin, J. M.; Sinitskii, A.; Sun, Z.; Slesarev, A.; Alemany, L. B.; Lu, W.; Tour, J. M. ACS Nano 2010, 4, 4806-4814