C and N Hybrid Coordination Derived Co-C-N Complex as a Highly Efficient Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 48, 2015, Pages 15070-15073

  Wang, Zhong Li ^a   Hao, Xian Feng ^b   Jiang, Zheng ^c   Sun, Xue Ping ^c   Xu, Dan ^a   Wang, Jun ^a   Zhong, Hai Xia ^a   Meng, Fan Lu ^a   Zhang, Xin Bo ^a  

^a CHANGCHUN INSTITUTE OF APPLIED CHEMISTRY   (China)

^b YANSHAN UNIVERSITY   (China)

^c SHANGHAI INSTITUTE OF APPLIED PHYSICS   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON; CATALYST ACTIVITY; CATALYSTS; COBALT COMPOUNDS; COORDINATION REACTIONS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTROCATALYSTS; HYDROGEN STORAGE;

ADSORPTION AND REDUCTION; ELECTRON TRANSFER; HYDROGEN EVOLUTION REACTIONS; LONG TERM STABILITY; METAL CATALYST; POROUS STRUCTURES; RENEWABLE ENERGIES; WATER SPLITTING;

C (PROGRAMMING LANGUAGE);

CARBON; COORDINATION COMPOUND; NITROGEN; TRANSITION ELEMENT;

ADSORPTION; ARTICLE; CATALYSIS; CHEMICAL REACTION; CHEMICAL STRUCTURE; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTROCATALYSIS; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRON TRANSPORT; HYDROGEN BOND; HYDROGEN EVOLUTION; HYDROGEN EVOLUTION REACTION; POROSITY; REDUCTION KINETICS;

EID: 84949556237     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b09021     Document Type: Article

References (48)

1. Kanan, M. W.; Nocera, D. G. Science 2008, 321, 1072 10.1126/science.1162018
2. Chen, Z. B.; Cummins, D.; Reinecke, B. N.; Clark, E.; Sunkara, M. K.; Jaramillo, T. F. Nano Lett. 2011, 11, 4168 10.1021/nl2020476
3. Cobo, S.; Heidkamp, J.; Pierre-André, J.; Fize, J.; Fourmond, V.; Guetaz, L.; Jousselme, B.; Ivanova, V.; Dau, H.; Palacin, S.; Fontecavea, M.; Artero, V. Nat. Mater. 2012, 11, 802 10.1038/nmat3385
4. Morales-Guio, C. G.; Hu, X. L. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2671 10.1021/ar5002022
5. Tan, C. L.; Zhang, H. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2713 10.1039/C4CS00182F
6. Lv, H. F.; Xi, Z.; Chen, Z. Z.; Guo, S. J.; Yu, Y. S.; Zhu, W. L.; Li, Q.; Zhang, X.; Pan, M.; Lu, G.; Mu, S. C.; Sun, S. H. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 5859 10.1021/jacs.5b01100
7. Cheng, N. C.; Banis, N. B.; Liu, J.; Riese, A.; Li, X.; Li, R. Y.; Ye, S. Y.; Knights, S. N.; Sun, X. L. Adv. Mater. 2015, 27, 277 10.1002/adma.201404314
8. Vrubel, H.; Hu, X. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 12703 10.1002/anie.201207111
9. Xie, J. F.; Zhang, J. J.; Li, S.; Grote, F.; Zhang, X. D.; Zhang, H.; Wang, R. X.; Lei, Y.; Pan, B. C.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17881 10.1021/ja408329q
10. Zhao, Y.; Kamiya, K.; Hashimoto, K.; Nakanishi, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 13638 10.1002/anie.201307527
11. Cao, B. F.; Veith, G. M.; Neuefeind, J. C.; Adzic, R. R.; Khalifah, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 19186 10.1021/ja4081056
12. Wan, C.; Regmi, Y. N.; Leonard, B. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 6407 10.1002/anie.201402998
13. 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 10.1021/ja403440e
14. McEnaney, J. M.; Crompton, J. C.; Callejas, J. F.; Popczun, E. J.; Read, C. G.; Lewis, N. S.; Schaak, R. E. Chem. Commun. 2014, 50, 11026 10.1039/C4CC04709E
15. Jiang, N.; You, B.; Sheng, M.; Sun, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 6251 10.1002/anie.201501616
16. Lukowski, M. A.; Daniel, A. S.; English, C. R.; Meng, F.; Forticaux, A.; Hamers, R. J.; Jin, S. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2608 10.1039/C4EE01329H
17. Kong, D. S.; Wang, H. T.; Lu, Z. Y.; Cui, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4897 10.1021/ja501497n
18. Yang, J. U.; Voiry, D.; Ahn, S. J.; Kang, D.; Kim, A. Y.; Chhowalla, M.; Shin, H. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 13751 10.1002/anie.201307475
19. Faber, M. S.; Dziedzic, R.; Lukowski, M. A.; Kaiser, N. S.; Ding, Q.; Jin, S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10053 10.1021/ja504099w
20. Yang, Y.; Fei, H. L.; Ruan, G. D.; Xiang, C. S.; Tour, J. M. Adv. Mater. 2014, 26, 8163 10.1002/adma.201402847
21. Kong, D. S.; Cha, J. J.; Wang, H. T.; Leec, H. R.; Cui, Y. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3553 10.1039/c3ee42413h
22. Wang, D. Y.; Gong, M.; Chou, H. L.; Pan, C. J.; Chen, H. A.; Wu, Y. P.; Lin, M. C.; Guan, M. Y.; Yang, J.; Chen, C. W.; Wang, Y. L.; Hwang, B. J.; Chen, C. C.; Dai, H. J. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1587 10.1021/ja511572q
23. Gao, M. R.; Liang, J. X.; Zheng, Y. R.; Xu, Y. F.; Jiang, J.; Gao, Q.; Li, J.; Yu, S. H. Nat. Commun. 2015, 6, 5982 10.1038/ncomms6982
24. Shalom, M.; Gimenez, S.; Schipper, F.; Herraiz-Cardona, I.; Bisquert, J.; Antonietti, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 3654 10.1002/anie.201309415
25. Zhao, Y.; Kamiya, K.; Hashimoto, K.; Nakanishi, S. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 110 10.1021/ja5114529
26. Wu, H. B.; Xia, B. Y.; Yu, L.; Yu, X. Y.; Lou, X. W. Nat. Commun. 2015, 6, 6512 10.1038/ncomms7512
27. Clough, A. J.; Yoo, J. W.; Mecklenburg, M. H.; Marinescu, S. C. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 118 10.1021/ja5116937
28. Lu, Q.; Hutchings, G. S.; Yu, W. T.; Zhou, Y.; Forest, R. V.; Tao, R.; Rosen, J.; Yonemoto, B. T.; Cao, Z. Y.; Zheng, H. M.; Xiao, J. Q.; Jiao, F.; Chen, J. G. Nat. Commun. 2015, 6, 6567 10.1038/ncomms7567
29. Kornienko, N.; Resasco, J.; Becknell, N.; Jiang, C. M.; Liu, Y. S.; Nie, K. Q.; Sun, X. H.; Guo, J. H.; Leone, S. R.; Yang, P. D. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7448 10.1021/jacs.5b03545
30. Wu, R.; Zhang, J. F.; Shi, Y. M.; Liu, D. L.; Zhang, B. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 6983 10.1021/jacs.5b01330
31. Tang, H. J.; Yin, H. J.; Wang, J. Y.; Yang, N. L.; Wang, D.; Tang, Z. Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 5585-5589 10.1002/anie.201300711
32. Jin, H. Y.; Wang, J.; Su, D. F.; Wei, Z. Z.; Pang, Z. F.; Wang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2688 10.1021/ja5127165
33. Liu, Y.; Yu, G.; Li, G. D.; Sun, Y.; Asefa, T.; Chen, W.; Zou, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 10752 10.1002/anie.201504376
34. Chen, S.; Duan, J. J.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Adv. Mater. 2014, 26, 2925 10.1002/adma.201305608
35. Deng, J.; Ren, P. J.; Deng, D. H.; Bao, X. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 2100 10.1002/anie.201409524
36. Zhuang, X. D.; Zhang, F.; Wu, D. Q.; Feng, X. L. Adv. Mater. 2014, 26, 3081 10.1002/adma.201305040
37. Wu, G.; More, K. L.; Johnston, C. M.; Zelenay, P. Science 2011, 332, 443 10.1126/science.1200832
38. Lefevre, M.; Proietti, E.; Jaouen, F.; Dodelet, J. P. Science 2009, 324, 71 10.1126/science.1170051
39. Zou, X. X.; Huang, X. X.; Goswami, A.; Silva, R.; Sathe, B. R.; Mikmekov, E.; Asefa, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 4372 10.1002/anie.201311111
40. Zheng, Y.; Jiao, Y.; Li, L. H.; Xing, T.; Chen, Y.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. ACS Nano 2014, 8, 5290 10.1021/nn501434a
41. Zheng, Y.; Jiao, Y.; Zhu, Y. H.; Li, L. H.; Han, Y.; Chen, Y.; Du, A. J.; Jaroniec, M.; Qiao, S. Z. Nat. Commun. 2014, 5, 3783 10.1038/ncomms4783
42. Ito, Y.; Cong, W. T.; Fujita, T.; Tang, Z.; Chen, M. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 2131 10.1002/anie.201410050
43. Fei, H. L.; Yang, Y.; Peng, Z. W.; Ruan, G. D.; Zhong, Q. F.; Li, L.; Samuel, E. L. G.; Tour, J. M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 8083 10.1021/acsami.5b00652
44. Zhou, W.; Zhou, J.; Zhou, Y.; Lu, J.; Zhou, K.; Yang, L.; Tang, Z.; Ligui, L.; Chen, S. Chem. Mater. 2015, 27, 2026 10.1021/acs.chemmater.5b00331
45. Liang, H. W.; Bruller, S.; Dong, R. H.; Zhang, J.; Feng, X. L.; Mullen, K. Nat. Commun. 2015, 6, 7992 10.1038/ncomms8992
46. Morozan, A.; Goellner, V.; Nedellec, Y.; Hannauer, J.; Jaouen, F. J. Electrochem. Soc. 2015, 162, H719 10.1149/2.0051511jes
47. Chen, W. F.; Wang, C. H.; Sasaki, K.; Marinkovic, N.; Xu, W.; Muckerman, J. T.; Zhu, Y.; Adzic, R. R. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 943 10.1039/c2ee23891h
48. Chen, W. F.; Iyer, S.; Iyer, S.; Sasaki, K.; Wang, C. H.; Zhu, Y. M.; Muckerman, J. T.; Fujita, E. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1818 10.1039/c3ee40596f