Significant Enhancement of Water Splitting Activity of N-Carbon Electrocatalyst by Trace Level Co Doping

Small

Volumn , Issue , 2016, Pages 3703-3711

  Bayatsarmadi, Bita ^a   Zheng, Yao ^a   Tang, Youhong ^b   Jaroniec, Mietek ^c   Qiao, Shi Zhang ^a  

^a UNIVERSITY OF ADELAIDE   (Australia)

^b FLINDERS UNIVERSITY   (Australia)

^c KENT STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

carbon nanosheets; co doping; hydrogen evolution reaction; oxygen evolution reaction; water splitting

Indexed keywords

DOPING (ADDITIVES); METALS;

CARBON NANOSHEETS; CO-DOPING; HYDROGEN EVOLUTION REACTIONS; OXYGEN EVOLUTION REACTION; WATER SPLITTING;

ELECTROCATALYSTS;

EID: 84978374797     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201601131     Document Type: Article

References (65)

1. S. Gao, G.-D. Li, Y. Liu, H. Chen, L.-L. Feng, Y. Wang, M. Yang, D. Wang, S. Wang, X. Zou, Nanoscale 2015, 7, 2306.
2. J. A. Turner, Science 1999, 285, 687.
3. M. Ledendecker, G. Clavel, M. Antonietti, M. Shalom,Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 393;
4. M. G. Walter, E. L. Warren, J. R. McKone, S. W. Boettcher, Q. Mi, E. A. Santori, N. S. Lewis, Chem. Rev. 2010, 110, 6446.
5. T. Y. Ma, J. Ran, S. Dai, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 4646;
6. Y. Zheng, Y. Jiao, L. H. Li, T. Xing, Y. Chen, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, ACS Nano 2014, 8, 5290.
7. Y. Jiao, Y. Zheng, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2060.
8. Y. Zheng, Y. Jiao, Y. Zhu, L. H. Li, Y. Han, Y. Chen, A. Du, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Nat. Commun. 2014, 5, 3783.
9. D. Kong, H. Wang, Z. Lu, Y. Cui, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4897;
10. M. Shen, C. Ruan, Y. Chen, C. Jiang, K. Ai, L. Lu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 1207;
11. J. Liang, R. F. Zhou, X. M. Chen, Y. H. Tang, S. Z. Qiao, Adv. Mater. 2014, 26, 6074;
12. H. Lei, A. Han, F. Li, M. Zhang, Y. Han, P. Du, W. Lai, R. Cao, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 1883;
13. Y. Wu, M. Chen, Y. Han, H. Luo, X. Su, M.-T. Zhang, X. Lin, J. Sun, L. Wang, L. Deng, W. Zhang, R. Cao, Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 4870.
14. B. Bayatsarmadi, Y. Zheng, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Chem. – Asian J. 2015, 10, 1546.
15. Z.-W. Liu, F. Peng, H.-J. Wang, H. Yu, W.-X. Zheng, J. Yang, Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 3257.
16. Y. Zhang, Q. Pan, G. Chai, M. Liang, G. Dong, Q. Zhang, J. Qiu, Sci. Rep. 2013, 3, 1943;
17. J. Liang, X. Du, C. Gibson, X. W. Du, S. Z. Qiao, Adv. Mater. 2013, 25, 6226.
18. Y. Zhu, B. Zhang, X. Liu, D.-W. Wang, D. S. Su, Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 10673;
19. M. Li, X. Bo, Y. Zhang, C. Han, A. Nsabimana, L. Guo, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 11672.
20. Z.-H. Sheng, L. Shao, J.-J. Chen, W.-J. Bao, F.-B. Wang, X.-H. Xia, ACS Nano 2011, 5, 4350.
21. M. K. Khan, M. J. MacLachlan, ACS Macro Lett. 2015, 4, 1351.
22. J. Deng, P. Ren, D. Deng, L. Yu, F. Yang, X. Bao, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1919.
23. M. Thommes, Chem. Ing. Tech. 2010, 82, 1059.
24. J. Yu, M. Guo, F. Muhammad, A. Wang, G. Yu, H. Ma, G. Zhu, Microporous Mesoporous Mater. 2014, 190, 117.
25. N. D. Kim, W. Kim, J. B. Joo, S. Oh, P. Kim, Y. Kim, J. Yi, J. Power Sources 2008, 180, 671.
26. E. Raymundo-Piñero, D. Cazorla-Amorós, A. Linares-Solano, J. Find, U. Wild, R. Schlögl, Carbon 2002, 40, 597;
27. N. Daems, X. Sheng, I. F. J. Vankelecom, P. P. Pescarmona, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 4085;
28. H. Peng, Z. Mo, S. Liao, H. Liang, L. Yang, F. Luo, H. Song, Y. Zhong, B. Zhang, Sci. Rep. 2013, 3, 1765;
29. Z. Wang, S. Xiao, Z. Zhu, X. Long, X. Zheng, X. Lu, S. Yang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 4048.
30. T. Xing, Y. Zheng, L. H. Li, B. C. C. Cowie, D. Gunzelmann, S. Z. Qiao, S. Huang, Y. Chen, ACS Nano 2014, 8, 6856.
31. F. Vollnhals, D. Drost, F. Tu, E. Carrasco, A. Späth, R. H. Fink, H. P. Steinrück, H. Marbach, Beilstein J. Nanotechnol. 2014, 5, 1175;
32. F. Zheng, S. Alayoglu, J. Guo, V. Pushkarev, Y. Li, P.-A. Glans, J.-L. Chen, G. Somorjai, Nano Lett. 2011, 11,847.
33. F. J. Maldonado-Hódar, C. Moreno-Castilla, J. Rivera-Utrilla, Y. Hanzawa, Y. Yamada, Langmuir 2000, 16, 4367;
34. L. C. Cotet, M. Baia, L. Baia, I. C. Popescu, V. Cosoveanu, E. Indrea, J. Popp, V. Danciu, J. Alloys Compd. 2007, 434–435, 854.
35. Y. Ito, W. Cong, T. Fujita, Z. Tang, M. Chen, Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 2131;
36. H.-W. Liang, S. Bruller, R. Dong, J. Zhang, X. Feng, K. Mullen, Nat. Commun. 2015, 6, 7992.
37. S. Cobo, J. Heidkamp, P.-A. Jacques, J. Fize, V. Fourmond, L. Guetaz, B. Jousselme, V. Ivanova, H. Dau, S. Palacin, M. Fontecave, V. Artero, Nat. Mater. 2012, 11, 802;
38. A. Le Goff, V. Artero, B. Jousselme, P. D. Tran, N. Guillet, R. Métayé, A. Fihri, S. Palacin, M. Fontecave, Science 2009, 326, 1384;
39. E. S. Andreiadis, P.-A. Jacques, P. D. Tran, A. Leyris, M. Chavarot-Kerlidou, B. Jousselme, M. Matheron, J. Pécaut, S. Palacin, M. Fontecave, V. Artero, Nat. Chem. 2013, 5, 48.
40. B. E. Conway, B. V. Tilak, Electrochim. Acta 2002, 47, 3571;
41. M. P. Marceta Kaninski, V. M. Nikolic, G. S. Tasic, Z. L. Rakocevic, Int. J. Hydrogen Energy 2009, 34, 703.
42. W.-F. Chen, K. Sasaki, C. Ma, A. I. Frenkel, N. Marinkovic, J. T. Muckerman, Y. Zhu, R. R. Adzic, Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 6131;
43. W. F. Chen, C. H. Wang, K. Sasaki, N. Marinkovic, W. Xu, J. T. Muckerman, Y. Zhu, R. R. Adzic, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 943.
44. X. Zou, Y. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 5148.
45. J. Xie, J. Zhang, S. Li, F. Grote, X. Zhang, H. Zhang, R. Wang, Y. Lei, B. Pan, Y. Xie, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17881.
46. Y.-F. Xu, M.-R. Gao, Y.-R. Zheng, J. Jiang, S.-H. Yu, Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 8546.
47. J. Tian, Q. Liu, A. M. Asiri, K. A. Alamry, X. Sun, ChemSusChem 2014, 7, 2125;
48. G.-L. Tian, Q. Zhang, B. Zhang, Y.-G. Jin, J.-Q. Huang, D. S. Su, F. Wei, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 5956;
49. G.-L. Tian, M.-Q. Zhao, D. Yu, X.-Y. Kong, J.-Q. Huang, Q. Zhang, F. Wei, Small 2014, 10, 2251;
50. Y. Liang, Y. Li, H. Wang, J. Zhou, J. Wang, T. Regier, H. Dai, Nat. Mater. 2011, 10, 780;
51. X. Lu, W.-L. Yim, B. H. R. Suryanto, C. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2901;
52. M.-R. Gao, Y.-F. Xu, J. Jiang, Y.-R. Zheng, S.-H. Yu, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2930;
53. J. Masa, W. Xia, I. Sinev, A. Zhao, Z. Sun, S. Grützke, P. Weide, M. Muhler, W. Schuhmann, Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 8508;
54. J. Nai, H. Yin, T. You, L. Zheng, J. Zhang, P. Wang, Z. Jin, Y. Tian, J. Liu, Z. Tang, L. Guo, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 7;
55. G.-L. Tian, M.-Q. Zhao, D. Yu, X.-Y. Kong, J.-Q. Huang, Q. Zhang, F. Wei, Small 2014, 10, 2251;
56. Y. Cheng, Y. Tian, X. Fan, J. Liu, C. Yan, Electrochim. Acta 2014, 143, 291;
57. Y. Wu, J. Zang, L. Dong, Y. Zhang, Y. Wang, J. Power Sources 2016, 305, 64.
58. J. Liang, Y. Jiao, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 11496;
59. T. Y. Ma, S. Dai, M. Jaroniec, S. Z. Qiao, Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 7281.
60. J. Tian, Q. Liu, A. M. Asiri, X. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7587.
61. F. Song, X. Hu, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16481;
62. M. Gao, W. Sheng, Z. Zhuang, Q. Fang, S. Gu, J. Jiang, Y. Yan, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7077.
63. L. Wang, C.-Y. Lee, P. Schmuki, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 212;
64. R. Saito, Y. Miseki, K. Sayama, Chem. Commun. 2012, 48, 3833;
65. S. Hoang, S. Guo, N. T. Hahn, A. J. Bard, C. B. Mullins, Nano Lett. 2012, 12, 26.