Coupling of iron phthalocyanine at carbon defect site via π-π stacking for enhanced oxygen reduction reaction

堆积 酞菁 密度泛函理论 氧气 催化作用 光化学 单层 石墨烯 材料科学 电子结构 电子转移 Atom(片上系统) 化学 化学物理 计算化学 纳米技术 有机化学 计算机科学 嵌入式系统
作者
Xuezheng Yu,Shoujuan Lai,Shishan Xin,Daiwen Chen,Xiaoli Zhang,Xilin She,Tianrong Zhan,Xiaoliang Zhao,Dongjiang Yang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:280: 119437-119437 被引量:190
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2020.119437
摘要

Abstract The intrinsic activity of transition metal catalytic centers for oxygen reduction reaction (ORR) depends heavily on its electronic structure, which with an electron-rich environment will boost the ORR performance. In this work, we firstly revealed the defective graphene (DG) substrate with 585 defects could efficiently mediate charge redistribution of the attached exfoliated monolayer Iron Phthalocyanine (FePc) by using density functional theory (DFT) calculation. The electrons transfer to FePc from 585 defects forms an electron-rich region on Fe atom, and high-density electrons further raise the d-band center of Fe atom. Apparently, this adjustment of electronic structure for Fe atoms is beneficial to the adsorption and reaction of O2 molecules, inducing more positive initial potential and larger current density for ORR. Based on this finding, DG obtained by the heat treatment was prepared to couple exfoliated monolayer FePc through stable π-π stacking. As expected, FePc/DG hybrid exhibits outstanding electrocatalytic ORR performance with a positive initial potential (0.98 V vs. RHE) and a high current density (5.45 mA·cm−2) in 0.1 M KOH electrolytes. In addition, the FePc/DG hybrid was utilized to assemble a zinc-air battery device, which reveals the power density of 190 mW·cm−2.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
无花果应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
123发布了新的文献求助10
1秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
王人捷应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
桐桐应助WJyyang采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
liuzhuohao应助动听钧采纳,获得10
2秒前
SciGPT应助小知了采纳,获得10
2秒前
吴呜呜完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
英俊的铭应助哈哈采纳,获得10
2秒前
yule完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
ZZLIB完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
328548发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
MiraITowA发布了新的文献求助20
4秒前
科研通AI6.3应助喵不吃鱼采纳,获得30
4秒前
4秒前
袁不评发布了新的文献求助30
4秒前
科研通AI6.4应助首页采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4应助凉月采纳,获得10
5秒前
公爵发布了新的文献求助10
6秒前
Jasper应助Wcy采纳,获得10
6秒前
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7342974
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8955492
关于积分的说明 19013351
捐赠科研通 6995162
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219351
关于科研通互助平台的介绍 2384587
邀请新用户注册赠送积分活动 2199510