Heterocyclic Modulated Electronic States of Alkynyl‐Containing Conjugated Microporous Polymers for Efficient Oxygen Reduction

共轭微孔聚合物 催化作用 杂原子 共轭体系 材料科学 电化学 微型多孔材料 组合化学 碳化 聚合物 化学 纳米技术 有机化学 电极 物理化学 烷基 吸附
作者
Zijie Zhao,Binbin Wang,Zhihu You,Qiankun Zhang,Weichen Song,Xinggui Long
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (17) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/smll.202207298
摘要

Abstract The oxygen reduction reaction (ORR) is a key process in green energy conversion technology. Heteroatom doping has been proven to be a prospective strategy to prepare metal‐free carbon‐based electrocatalysts, but such methods often suffer from uncontrollable catalyst frameworks and imprecise active sites. Herein, an organic heterocyclic strategy is adopted to modulate the charge redistribution of alkynyl‐containing conjugated microporous polymers (CMPs) by introducing varied five‐membered heterocyclic structures. Among these CMPs, the S, 2N‐containing thiadiazole heterocyclic molecule (CMP‐Tdz) with carbonized alginate materials (C CA ) displays a remarkable quasi‐four‐electron‐transfer ORR pathway, exhibiting an excellent half‐wave potential ( E 1/2 ) of 0.77 V, coupled with superior methanol tolerance and electrochemical stability, which are among the highest performance in the metal‐free organic catalytic material systems. Density functional theory calculations prove that the high catalytic performance of these catalysts originates from the sp ‐hybridized C atom (site–2) which is activated by their adjacent heterocyclic structures. Importantly, the five‐membered heterocyclic structures can also modulate the local charge distribution, and increase dipole moment, with significantly improved catalytic kinetics. This incorporation of chemically designed heterocyclic‐containing alkynyl‐CMPs provides a new approach to developing efficient metal‐free carbon‐based electrocatalysts for fuel cells.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
党建毓完成签到,获得积分20
刚刚
酷波er应助含蓄翠风采纳,获得10
3秒前
7秒前
7秒前
嘟嘟豆806发布了新的文献求助30
7秒前
周十八完成签到 ,获得积分10
10秒前
surge发布了新的文献求助10
11秒前
高gaogao完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Jasper应助谨慎的访云采纳,获得10
14秒前
ACCLIMATIZE完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
卡卡完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
瑞德闷应助无奈的囧采纳,获得10
20秒前
华仔应助ACCLIMATIZE采纳,获得10
20秒前
21秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
MISSIW完成签到,获得积分10
23秒前
慕青应助迅速小鸭子采纳,获得10
23秒前
黙宇循光发布了新的文献求助10
23秒前
黙宇循光发布了新的文献求助10
23秒前
benben应助Ali采纳,获得10
24秒前
向前完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
英俊的铭应助研友_O8W9Mn采纳,获得10
29秒前
英姑应助负责的珩采纳,获得10
29秒前
30秒前
藏獒完成签到,获得积分10
31秒前
羲和之梦完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
LL发布了新的文献求助10
35秒前
LIZT发布了新的文献求助10
37秒前
慕青应助酷炫的毛巾采纳,获得10
38秒前
38秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2404851
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2103308
关于积分的说明 5308164
捐赠科研通 1830745
什么是DOI,文献DOI怎么找? 912219
版权声明 560529
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487712