Bimetal-Organic Framework Self-Adjusted Synthesis of Support-Free Nonprecious Electrocatalysts for Efficient Oxygen Reduction

ACS Catalysis

Volumn 5, Issue 12, 2015, Pages 7068-7076

  You, Bo ^a   Jiang, Nan ^a   Sheng, Meili ^a   Drisdell, Walter S ^b   Yano, Junko ^b,c   Sun, Yujie ^a  

^a UTAH STATE UNIVERSITY   (United States)

^b Joint Center for Artificial Photosynthesis   (United States)

^c LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

electrocatalyst; metal organic framework; nonprecious; oxygen reduction; self adjusted

Indexed keywords

BIMETALS; CATALYSTS; CRYSTALLINE MATERIALS; ELECTROLYTIC REDUCTION; FUEL CELLS; IONIC LIQUIDS; JAVA PROGRAMMING LANGUAGE; ORGANOMETALLICS; OXYGEN; PLATINUM; PLATINUM ALLOYS; SINTERING; SYNTHESIS (CHEMICAL); X RAY ABSORPTION SPECTROSCOPY; ZINC;

CHARACTERIZATION TECHNIQUES; LARGE SPECIFIC SURFACE AREAS; METAL ORGANIC FRAMEWORK; NONPRECIOUS; OXYGEN REDUCTION; OXYGEN REDUCTION REACTION; REVERSIBLE HYDROGEN ELECTRODES; SELF-ADJUSTED;

ELECTROCATALYSTS;

EID: 84947902931     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.5b02325     Document Type: Article

References (49)

1. Debe, M. K. Nature 2012, 486, 43-51 10.1038/nature11115
2. Guo, S.; Zhang, S.; Sun, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 8526-8544 10.1002/anie.201207186
3. Liu, M.; Zhang, R.; Chen, W. Chem. Rev. 2014, 114, 5117-5160 10.1021/cr400523y
4. Yuan, S.; Shui, J. L.; Grabstanowicz, L.; Chen, C.; Commet, S.; Reprogle, B.; Xu, T.; Yu, L.; Liu, D. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 8349-8353 10.1002/anie.201302924
5. Jung, J. I.; Jeong, H. Y.; Lee, J. S.; Kim, M. G.; Cho, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 4582-4586 10.1002/anie.201311223
6. Ye, T. N.; Lv, L. B.; Li, X. H.; Xu, M.; Chen, J. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 6905-6909 10.1002/anie.201403363
7. Jaouen, F.; Proietti, E.; Lefèvre, M.; Chenitz, R.; Dodelet, J. P.; Wu, G.; Chung, H. T.; Johnston, C. M.; Zelenay, P. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 114-130 10.1039/C0EE00011F
8. Lefèvre, M.; Proietti, E.; Jaouen, F.; Dodelet, J. P. Science 2009, 324, 71-74 10.1126/science.1170051
9. Wu, G.; More, K. L.; Johnston, C. M.; Zelenay, P. Science 2011, 332, 443-447 10.1126/science.1200832
10. Holewinski, A.; Idrobo, J. C.; Linic, S. Nat. Chem. 2014, 6, 828-834 10.1038/nchem.2032
11. You, B.; Yin, P.; An, L. Small 2014, 10, 4352-4361 10.1002/smll.201401192
12. Katsounaros, I.; Cherevko, S.; Zeradjanin, A. R.; Mayrhofer, K. J. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 102-121 10.1002/anie.201306588
13. Zhou, Y.; Lu, Q.; Zhuang, Z.; Hutchings, G. S.; Kattel, S.; Yan, Y.; Chen, J. G.; Xiao, J. Q.; Jiao, F. Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1500149 10.1002/aenm.201500149
14. Gong, K.; Du, F.; Xia, Z.; Durstock, M.; Dai, L. Science 2009, 323, 760-764 10.1126/science.1168049
15. Wang, S.; Zhang, L.; Xia, Z.; Roy, A.; Chang, D. W.; Baek, J. B.; Dai, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 4209-4212 10.1002/anie.201109257
16. Wang, S.; Iyyamperumal, E.; Roy, A.; Xue, Y.; Yu, D.; Dai, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 11756-11760 10.1002/anie.201105204
17. Sa, Y. J.; Park, C.; Jeong, H. Y.; Park, S. H.; Lee, Z.; Kim, K. T.; Park, G. G.; Joo, S. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 4102-4106 10.1002/anie.201307203
18. Liang, H. W.; Zhuang, X.; Brüller, S.; Feng, X.; Müllen, K. Nat. Commun. 2014, 5, 4973 10.1038/ncomms5973
19. 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
20. Meng, Y.; Voiry, D.; Goswami, A.; Zou, X.; Huang, X.; Chhowalla, M.; Liu, Z.; Asefa, T. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13554-13557 10.1021/ja507463w
21. Ding, W.; Wei, Z.; 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
22. Xiang, Z.; Cao, D.; Huang, L.; Shui, J.; Wang, M.; Dai, L. Adv. Mater. 2014, 26, 3315-3320 10.1002/adma.201306328
23. Jasinski, R. Nature 1964, 201, 1212-1213 10.1038/2011212a0
24. Zhao, Y.; Watanabe, K.; Hashimoto, K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19528-19531 10.1021/ja3085934
25. Lin, L.; Zhu, Q.; Xu, A. W. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11027-11033 10.1021/ja504696r
26. Yang, W.; Liu, X.; Yue, X.; Jia, J.; Guo, S. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1436-1439 10.1021/ja5129132
27. Li, Y.; Zhou, W.; Wang, H.; Xie, L.; Liang, Y.; Wei, F.; Idrobo, J. C.; Pennycook, S. J.; Dai, H. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 394-400 10.1038/nnano.2012.72
28. Ranjbar Sahraie, N.; Paraknowitsch, J. P.; Göbel, C.; Thomas, A.; Strasser, P. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 14486-14497 10.1021/ja506553r
29. Choi, C. H.; Lim, H. K.; Chung, M. W.; Park, J. C.; Shin, H.; Kim, H.; Woo, S. I. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 9070-9077 10.1021/ja5033474
30. Ramaswamy, N.; Tylus, U.; Jia, Q.; Mukerjee, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15443-15449 10.1021/ja405149m
31. 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 10.1002/anie.201400358
32. Wen, Z.; Ci, S.; Hou, Y.; Chen, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 6496-6500 10.1002/anie.201402574
33. Zhu, Y.; Zhang, B.; Liu, X.; Wang, D. W.; Su, D. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 10673-10677 10.1002/anie.201405314
34. Wang, X.; Zhou, J.; Fu, H.; Li, W.; Fan, X.; Xin, G.; Zheng, J.; Li, X. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 14064-14070 10.1039/C4TA01506A
35. Chung, H. T.; Won, J. H.; Zelenay, P. Nat. Commun. 2013, 4, 1922 10.1038/ncomms2944
36. Strickland, K.; Miner, E.; Jia, Q.; Tylus, U.; Ramaswamy, N.; Liang, W.; Sougrati, M. T.; Jaouen, F.; Mukerjee, S. Nat. Commun. 2015, 6, 7343 10.1038/ncomms8343
37. Sun, Y.; Liu, C.; Grauer, D. C.; Yano, J.; Long, J. R.; Yang, P.; Chang, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17699-17702 10.1021/ja4094764
38. Jiang, N.; You, B.; Sheng, M.; Sun, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 6251-6254 10.1002/anie.201501616
39. Xia, W.; Mahmood, A.; Zou, R.; Xu, Q. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1837-1866 10.1039/C5EE00762C
40. Lin, Q.; Bu, X.; Kong, A.; Mao, C.; Zhao, X.; Bu, F.; Feng, P. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2235-2238 10.1021/jacs.5b00076
41. Zhang, W.; Wu, Z. Y.; Jiang, H. L.; Yu, S. H. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 14385-14388 10.1021/ja5084128
42. Aijaz, A.; Fujiwara, N.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6790-6793 10.1021/ja5003907
43. Ma, T. Y.; Dai, S.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13925-13931 10.1021/ja5082553
44. Zhong, H. X.; Wang, J.; Zhang, Y. W.; Xu, W. L.; Xing, W.; Xu, D.; Zhang, Y. F.; Zhang, X. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 14235-14239 10.1002/anie.201408990
45. Zhao, D.; Shui, J. L.; Grabstanowicz, L. R.; Chen, C.; Commet, S. M.; Xu, T.; Lu, J.; Liu, D. J. Adv. Mater. 2014, 26, 1093-1097 10.1002/adma.201304238
46. Zhao, S.; Yin, H.; Du, L.; He, L.; Zhao, K.; Chang, L.; Yin, G.; Zhao, H.; Liu, S.; Tang, Z. ACS Nano 2014, 8, 12660-12668 10.1021/nn505582e
47. Kelly, D. N.; Schwartz, C. P.; Uejio, J. S.; Duffin, A. M.; England, A. H.; Saykally, R. J. J. Chem. Phys. 2010, 133, 101103-101106 10.1063/1.3478548
48. Leinweber, P.; Kruse, J.; Walley, F. L.; Gillespie, A.; Eckhardt, K. U.; Blyth, R.; Regier, T. J. Synchrotron Radiat. 2007, 14, 500-511 10.1107/S0909049507042513
49. Chen, Y. Z.; Wang, C.; Wu, Z. Y.; Xiong, Y.; Xu, Q.; Yu, S. H.; Jiang, H. L. Adv. Mater. 2015, 27, 5010-5016 10.1002/adma.201502315