Core–shell Co@Co3O4nanoparticle-embedded bamboo-like nitrogen-doped carbon nanotubes (BNCNTs) as a highly active electrocatalyst for the oxygen reduction reaction

催化作用 电催化剂 氮气 材料科学 碳纳米管 纳米颗粒 化学工程 兴奋剂 氧气 碳纤维 芯(光纤) 竹子 复合数 电化学 纳米技术 无机化学 氧还原反应 化学 复合材料 电极 有机化学 光电子学 物理化学 工程类
作者
Junwu Xiao,Chen Chen,Jiangbo Xi,Yangyang Xu,Fei Xiao,Shuai Wang,Shihe Yang
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
被引量:21
标识
DOI:10.1039/c4nr05917d
摘要

The current bottleneck for fuel cells and metal-air batteries lies in the sluggish oxygen reduction reaction (ORR) on the cathode side. Despite tremendous efforts, to develop a highly efficient ORR catalyst at low cost remains a great challenge. Herein, we have synthesized core-shell Co@Co3O4 nanoparticles embedded in the bamboo-like N-doped carbon tubes (BNCNTs) by a simple approach comprising thermal treatment of cobalt carbonate hydroxide and urea and oxidization. The ORR catalytic activities of the Co@Co3O4/BNCNT composites are closely dependent on the oxidization degree of the Co nanoparticles and the N content in the BNCNTs. When oxidized at 300 °C, the as-formed Co@Co3O4/BNCNTs-300 composite catalyst with an N/C molar ratio of ∼ 1.6% achieves the maximum ORR catalytic activity. The composite catalyst also exhibits a higher ORR catalytic activity than the Co3O4/carbon nanotube (CNT) catalyst. The tolerance for methanol molecules and the cycle stability performance of the composite catalyst are even superior to those of the highly efficient Pt/C catalyst. Such an excellent ORR catalytic activity can be ascribed to (1) the core-shell Co@Co3O4 nanoparticles embedded in BNCNTs, (2) the N-doping in BNCNTs, and (3) the synergetic effect of (1) and (2) on Co3O4 firmly attached to both Co nanoparticles and BNCNTs, resulting in accelerated electron transport and enhanced charge delocalization.

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
研友_8Y2DXL完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
dew应助Kate采纳,获得10
1秒前
醉卧酒凉发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
打打应助两坨小腮红采纳,获得30
2秒前
情怀应助谦让易烟采纳,获得10
2秒前
过时的小土豆完成签到,获得积分10
3秒前
jq完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
九歌完成签到,获得积分10
3秒前
蓝莓橘子酱应助达达采纳,获得10
4秒前
义气的熊猫完成签到,获得积分10
4秒前
KTV完成签到 ,获得积分10
5秒前
zuoyanwin完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
搜集达人应助陈早早采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
LZ完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
花火易逝完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
HAL完成签到,获得积分10
8秒前
bkagyin应助不受伤的凡灵采纳,获得10
8秒前
8秒前
风中小夏发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Pepper发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
ding应助有趣的桃采纳,获得10
12秒前
缓慢天菱完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
JING完成签到,获得积分10
12秒前
踏实从雪发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
CHEN发布了新的文献求助10
12秒前
科目三应助LI采纳,获得10
12秒前
华仔应助qq.com采纳,获得20
13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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1200
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6037271
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7759086
关于积分的说明 16217173
捐赠科研通 5183176
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2773847
邀请新用户注册赠送积分活动 1757061
关于科研通互助平台的介绍 1641421