Crystal Engineering Enables Cobalt-Based Metal–Organic Frameworks as High-Performance Electrocatalysts for H2O2 Production

双金属片 化学 催化作用 选择性 金属有机骨架 产量(工程) 纳米材料基催化剂 化学工程 纳米技术 多金属氧酸盐 金属 无机化学 物理化学 有机化学 材料科学 冶金 吸附 工程类
作者
Chaoqi Zhang,Lixia Yuan,Chao Liu,Zimeng Li,Yingying Zou,Xinchan Zhang,Yue Zhang,Zhiqiang Zhang,Guangfeng Wei,Chengzhong Yu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (14): 7791-7799 被引量:51
标识
DOI:10.1021/jacs.2c11446
摘要

Metal–organic frameworks (MOFs) with highly adjustable structures are an emerging family of electrocatalysts in two-electron oxygen reduction reaction (2e-ORR) for H2O2 production. However, the development of MOF-based 2e-ORR catalysts with high H2O2 selectivity and production rate remains challenging. Herein, an elaborate design with fine control over MOFs at both atomic and nano-scale is demonstrated, enabling the well-known Zn/Co bimetallic zeolite imidazole frameworks (ZnCo-ZIFs) as excellent 2e-ORR electrocatalysts. Experimental results combined with density functional theory simulation have shown that the atomic level control can regulate the role of water molecules participating in the ORR process, and the morphology control over desired facet exposure adjusts the coordination unsaturation degree of active sites. The structural regulation at two length scales leads to synchronous control over both the kinetics and thermodynamics for ORR on bimetallic ZIF catalysts. The optimized ZnCo-ZIF with a Zn/Co molar ratio of 9/1 and predominant {001} facet exposure exhibits a high 2e– selectivity of ∼100% and a H2O2 yield of 4.35 mol gcat–1 h–1. The findings pave a new avenue toward the development of multivariate MOFs as advanced 2e-ORR electrocatalysts.
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
刚刚
jackone完成签到,获得积分10
刚刚
lobster完成签到,获得积分10
5秒前
莞莞类卿完成签到,获得积分10
6秒前
太叔捕发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
科目三应助lobster采纳,获得10
9秒前
钱多多完成签到,获得积分10
10秒前
yaa发布了新的文献求助30
10秒前
赵西里发布了新的文献求助30
16秒前
慕青应助普拉亚采纳,获得10
19秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
CWNU_HAN应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
搜集达人应助贺可乐采纳,获得10
21秒前
Silieze应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
22秒前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
26秒前
26秒前
27秒前
27秒前
29秒前
29秒前
SOLOMON应助李y梅子采纳,获得10
30秒前
SteveRogers发布了新的文献求助30
31秒前
尹不愁发布了新的文献求助10
32秒前
任大胆发布了新的文献求助10
32秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Pressing the Fight: Print, Propaganda, and the Cold War 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 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 2471225
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137961
关于积分的说明 5447717
捐赠科研通 1861830
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925947
版权声明 562740
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495292