Nitrogen and Phosphorus Dual-Doped Graphene/Carbon Nanosheets as Bifunctional Electrocatalysts for Oxygen Reduction and Evolution

ACS Catalysis

Volumn 5, Issue 7, 2015, Pages 4133-4142

  Li, Rong ^a,b   Wei, Zidong ^a   Gou, Xinglong ^b  

^a CHONGQING UNIVERSITY   (China)

^b CHINA WEST NORMAL UNIVERSITY   (China)

Author keywords

electrocatalysis; graphene; heteroatom doping; oxygen evolution reaction; oxygen reduction reaction

Indexed keywords

CARBON; COST EFFECTIVENESS; ELECTROCATALYSIS; ELECTROCATALYSTS; ELECTROLYTIC REDUCTION; GRAPHENE; NANOSHEETS; NITROGEN; OXYGEN; PHOSPHORUS;

BIFUNCTIONAL ELECTROCATALYSTS; COST EFFECTIVE STRATEGIES; ENERGY STORAGE AND CONVERSIONS; HETEROATOMS; NITROGEN AND PHOSPHORUS; OXYGEN EVOLUTION REACTION; OXYGEN REDUCTION AND EVOLUTION; OXYGEN REDUCTION REACTION;

CATALYST ACTIVITY;

EID: 84940874911     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.5b00601     Document Type: Article

References (63)

1. Katsounaros, I.; Cherevko, S.; Zeradjanin, A. R.; Mayrhofer, K. J. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 102-121 10.1002/anie.201306588
2. Shao, Y.; Park, S.; Xiao, J.; Zhang, J.; Wang, Y.; Liu, J. ACS Catal. 2012, 2, 844-857 10.1021/cs300036v
3. Walter, M. G. E.; Warren, L.; McKone, J. R.; Boettcher, S. W.; Mi, Q.; Santori, E. A.; Lewis, N. S. Chem. Rev. 2010, 110, 6446-6473 10.1021/cr1002326
4. Chen, S.; Duan, J.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Adv. Mater. 2014, 26, 2925-2930 10.1002/adma.201305608
5. Debe, M. K. Nature 2012, 486, 43-51 10.1038/nature11115
6. McCrory, C. C. L.; Jung, S.; Peters, J. C.; Jaramillo, T. F. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16977-16987 10.1021/ja407115p
7. Reier, T.; Oezaslan, M.; Strasser, P. ACS Catal. 2012, 2, 1765-1772 10.1021/cs3003098
8. Mayrhofer, K. J. J.; Arenz, M. Nat. Chem. 2009, 1, 518-519 10.1038/nchem.380
9. Menezes, P. W.; Indra, A.; González-Flores, D.; Sahraie, N. R.; Zaharieva, I.; Schwarze, M.; Strasser, P.; Dau, H.; Driess, M. ACS Catal. 2015, 5, 2017-2027 10.1021/cs501724v
10. Hou, Y.; Wen, Z.; Cui, S.; Ci, S.; Mao, S.; Chen, J. H. Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 872-882 10.1002/adfm.201403657
11. Shen, M.; Ruan, C.; Chen, Y.; Jiang, C. H.; Ai, K.; Lu, L. H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 1207-1218 10.1021/am507033x
12. Jung, J.; Jeong, H. Y.; Lee, J. S.; Kim, M. G.; Cho, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 4582-4586 10.1002/anie.201311223
13. Jung, K.; Hwang, S. M.; Park, M. S.; Kim, K. J.; Kim, J. G.; Dou, S. X.; Kim, J. H.; Lee, J. W. Sci. Rep. 2014, 5, 7665 10.1038/srep07665
14. Cheng, F.; Shen, J.; Peng, B.; Pan, Y.; Tao, Z.; Chen, J. Nat. Chem. 2011, 3, 79-84 10.1038/nchem.931
15. Gong, K.; Du, F.; Xia, Z.; Durstock, M.; Dai, L. M. Science 2009, 323, 760-764 10.1126/science.1168049
16. Yang, L.; Jiang, S.; Zhao, Y.; Zhu, L.; Chen, S.; Wang, X.; Wu, Q.; Ma, J.; Ma, Y.; Hu, Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 7132-7135 10.1002/anie.201101287
17. Liu, Z. W.; Peng, F.; Wang, H. J.; Yu, H.; Zheng, W. X.; Yang, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 3257-3261 10.1002/anie.201006768
18. Ding, W.; Wei, Z. D.; Chen, S.; Qi, X.; Yang, T.; Hu, J.; Wang, D.; Wan, L. J.; Alvi, S. F.; Li, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 11755-11759 10.1002/anie.201303924
19. Yao, Z.; Nie, H.; Yang, Z.; Zhou, X.; Liu, Z.; Huang, S. Chem. Commun. 2012, 48, 1027-1029 10.1039/C2CC16192C
20. Yang, Z.; Yao, Z.; Li, G.; Fang, G.; Nie, H.; Liu, Z.; Zhou, X.; Chen, X.; Huang, S. ACS Nano 2012, 6, 205-211 10.1021/nn203393d
21. Jeon, I.; Zhang, S.; Zhang, L.; Choi, H.; Seo, J.; Xia, Z.; Dai, L.; Baek, J. Adv. Mater. 2013, 25, 6138-6145 10.1002/adma.201302753
22. Cheon, J. Y.; Kim, J. H.; Kim, J. H.; Goddeti, K. C.; Park, J. Y.; Joo, S. H. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8875-8878 10.1021/ja503557x
23. Cheng, Y.; Xu, C.; Jia, L.; Gale, J. D.; Zhang, L.; Liu, C.; Shen, P. K.; Jiang, S. P. Appl. Catal., B 2015, 163, 96-104 10.1016/j.apcatb.2014.07.049
24. Lin, Z.; Waller, G. H.; Liu, Y.; Liu, M.; Wong, C. P. Carbon 2013, 53, 130-136 10.1016/j.carbon.2012.10.039
25. Tian, G. L.; Zhao, M. Q.; Yu, D.; Kong, X. Y.; Huang, J. Q.; Zhang, Q.; Wei, F. Small 2014, 10, 2251-2259 10.1002/smll.201303715
26. Tian, G. L.; Zhang, T. Q.; Zhang, B.; Jin, Y. G.; Huang, J. Q.; Su, D. S.; Wei, F. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 5956-5961 10.1002/adfm.201401264
27. Gong, X.; Liu, S.; Ouyang, C.; Strasser, P.; Yang, R. ACS Catal. 2015, 5, 920-927 10.1021/cs501632y
28. Choi, C. H.; Chung, M. W.; Park, S. H.; Woo, S. I. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 1802-1805 10.1039/C2CP44147K
29. Choi, C. H.; Chuang, M. W.; Kwon, H. C.; Park, S. H.; Woo, S. I. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 3694-3699 10.1039/c3ta01648j
30. Zhang, J. T.; Zhao, Z. H.; Xia, Z. H.; Dai, L. M. Nat. Nanotechnol. DOI: 10.1038/NNANO.2015.48.
31. Zhang, Q.; Li, R.; Zhang, M.; Zhang, B.; Gou, X. Electrochim. Acta 2014, 115, 425-433 10.1016/j.electacta.2013.10.193
32. Liu, M.; Song, Y.; He, S.; Tjiu, W. W.; Pan, J.; Xia, Y. Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 4214-4222 10.1021/am405900r
33. Silva, R.; Voiry, D.; Chhowalla, M.; Asefa, T. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 7823-7826 10.1021/ja402450a
34. Pan, L.; Yu, G.; Zhai, D.; Lee, H. R.; Zhao, W.; Liu, N.; Wang, H.; Tee, B. C.-K.; Shi, Y.; Cui, Y.; Z. Bao, N. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 9287-9292 10.1073/pnas.1202636109
35. Wu, H.; Yu, G.; Pan, L.; Liu, N.; McDowell, M. T.; Bao, Z. N.; Cui, Y. Nat. Commun. 2013, 4, 1943-1948 10.1038/ncomms2941
36. Cheng, C.; Zhang, J.; Mu, Y.; Gao, J.; Feng, Y.; Liu, H.; Guo, Z.; Zhang, C. J. Anal. Appl. Pyrolysis 2014, 108, 41-46 10.1016/j.jaap.2014.05.019
37. Li, R.; Wei, Z. D.; Gou, X. L.; Xu, W. RSC Adv. 2013, 3, 9978 10.1039/c3ra41079j
38. Sánchez, M. L.; Primo, A.; García, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 11813-11816 10.1002/anie.201304505
39. Wen, Z.; Wang, X.; Mao, S.; Bo, Z.; Kim, H.; Cui, S.; Lu, G.; Feng, X.; Chen, J. Adv. Mater. 2012, 24, 5610-5616 10.1002/adma.201201920
40. Lin, Z.; Waller, G.; Liu, Y.; Liu, M.; Wong, C. P. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 884-888 10.1002/aenm.201200038
41. Lai, L.; Potts, J. R.; Zhan, D.; Wang, L.; Poh, C. K.; Tang, C.; Gong, H.; Shen, Z.; Lin, J.; Ruoff, R. S. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 7936-7942 10.1039/c2ee21802j
42. Yang, D. S.; Bhattacharjya, D.; Inamdar, S.; Park, J.; Yu, J. S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16127-16130 10.1021/ja306376s
43. Jiang, H. L.; Zhu, Y. H.; Feng, Q.; Su, Y. H.; Yang, X. L.; Li, C. Z. Chem.-Eur. J. 2014, 20, 3106-3112 10.1002/chem.201304561
44. Choi, C. H.; Park, S. H.; Woo, S. I. ACS Nano 2012, 6, 7084-7091 10.1021/nn3021234
45. Wang, X.; Li, X.; Zhang, L.; Weber, P. K.; Wang, H.; Guo, J.; Dai, H. J. Science 2009, 324, 768-771 10.1126/science.1170335
46. Zhang, Y.; Chu, M.; Yang, L.; Deng, W.; Pan, Y.; Ma, M.; Xie, Q. Chem. Commun. 2014, 50, 6382-6385 10.1039/c4cc01939c
47. Deng, X.; Tüysüz, H. ACS Catal. 2014, 4, 3701-3714 10.1021/cs500713d
48. Gorlin, Y.; Jaramillo, T. F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13612-13614 10.1021/ja104587v
49. Zhao, Y.; Nakamura, R.; Kamiya, K.; Nakanishi, S.; Hashimoto, K. Nat. Commun. 2013, 4, 2390-2396 10.1038/ncomms3390
50. Higgins, D.; Hoque, M. A.; Hassan, F.; Choi, J.; Kim, B.; Chen, Z. ACS Catal. 2014, 4, 2734-2740 10.1021/cs5003806
51. Wen, Z. H.; Ci, S. Q.; Hou, Y.; Chen, J. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 6496-6500 10.1002/anie.201402574
52. Ma, T.; Ran, J.; Dai, S.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 4646-4650 10.1002/anie.201411125
53. Su, Y. H.; Zhu, Y. H.; Jiang, H. L.; Shen, J. H.; Yang, X. L.; Zou, W. J.; Chen, J. D.; Li, C. Z. Nanoscale 2014, 6, 15080-15089 10.1039/C4NR04357J
54. Wang, Y.; Ding, W.; Chen, S.; Nie, W.; Xiong, K.; Wei, Z. D. Chem. Commun. 2014, 50, 15529-15532 10.1039/C4CC07722A
55. Liang, Y.; Li, Y.; Wang, H.; Zhou, J.; Wang, J.; Regier, T.; Dai, H. J. Nat. Mater. 2011, 10, 780-786 10.1038/nmat3087
56. Liu, Q.; Jin, J. T.; Zhang, J. Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 5002-5008 10.1021/am4007897
57. Lee, D. U.; Kim, B. J.; Chen, Z. W. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 4754-4762 10.1039/c3ta01402a
58. Wang, D. D.; Chen, X.; Evans, D. G.; Yang, W. S. Nanoscale 2013, 5, 5312-5315 10.1039/c3nr00444a
59. Prabu, M.; Ketpang, K.; Shanmugam, S. Nanoscale 2014, 6, 3173-3181 10.1039/c3nr05835b
60. Su, Y.; Zhu, Y.; Jiang, H.; Shen, J.; Yang, X.; Zou, W.; Chen, J.; Li, C. Nanoscale 2014, 6, 15080-15089 10.1039/C4NR04357J
61. Zhu, Y.; Su, C.; Xu, X.; Zhou, W.; Ran, R.; Shao, Z. Chem.-Eur. J. 2014, 20, 15533-15542 10.1002/chem.201403192
62. Jin, J.; Pan, F.; Jiang, L.; Fu, X.; Liang, A.; Wei, Z.; Zhang, J.; Sun, G. ACS Nano 2014, 8, 3313-3321 10.1021/nn404927n
63. Yu, D.; Xue, Y.; Dai, L. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 2863-2870 10.1021/jz3011833