Precise Modulation of Carbon Activity Sites in Metal‐Free Covalent Organic Frameworks for Enhanced Oxygen Reduction Electrocatalysis

电催化剂 电化学 金属有机骨架 共价键 还原(数学) 调制(音乐) 氧还原 材料科学 碳纤维 吸附 纳米技术 金属 氧气 氧还原反应 化学 电极 有机化学 物理化学 复合材料 复合数 哲学 几何学 数学 美学
作者
Jianchuan Liu,Jie Zhao,Cuiyan Li,Yaozu Liu,Daohao Li,Hui Li,Valentin Valtchev,Shilun Qiu,Yujie Wang,Qianrong Fang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (3) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/smll.202305759
摘要

Metal-free carbon-based materials have gained recognition as potential electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) in new environmentally-friendly electrochemical energy conversion technologies. The presence of effective active centers is crucial for achieving productive ORR. In this study, we present the synthesis of two metal-free dibenzo[a,c]phenazine-based covalent organic frameworks (DBP-COFs), specifically JUC-650 and JUC-651, which serve as ORR electrocatalysts. Among them, JUC-650 demonstrates exceptional catalytic performance for ORR in alkaline electrolytes, exhibiting an onset potential of 0.90 V versus RHE and a half-wave potential of 0.72 V versus RHE. Consequently, JUC-650 stands out as one of the most outstanding metal-free COF-based ORR electrocatalysts report to date. Experimental investigations and density functional theory calculations confirm that modulation of the frameworks' electronic configuration allows for the reduction of adsorption energy at the Schiff-base carbon active sites, leading to more efficient ORR processes. Moreover, the DBP-COFs can be assembled as excellent air cathode catalysts for zinc-air batteries (ZAB), rivaling the performance of commercial Pt/C. This study provides valuable insights for the development of efficient metal-free organoelectrocatalysts through precise regulation of active site strategies.
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
纯真小伙发布了新的文献求助10
刚刚
七一安发布了新的文献求助10
1秒前
时光3zZ完成签到 ,获得积分10
3秒前
彭于晏应助yuan采纳,获得10
4秒前
kzkz完成签到 ,获得积分10
4秒前
hujiaodawang发布了新的文献求助10
6秒前
香蕉觅云应助嘉嘉采纳,获得10
8秒前
寻道图强应助纯真小伙采纳,获得30
9秒前
上官若男应助纯真小伙采纳,获得10
9秒前
10秒前
12秒前
13秒前
剑光如我发布了新的文献求助10
15秒前
LaZyMore完成签到 ,获得积分10
17秒前
ZJin发布了新的文献求助10
17秒前
迷路雪珊发布了新的文献求助10
17秒前
蜀道难完成签到,获得积分0
19秒前
SS完成签到,获得积分0
21秒前
烂漫的乘云完成签到,获得积分10
21秒前
基莲发布了新的文献求助10
22秒前
传奇3应助somebodyzou采纳,获得10
22秒前
25秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
26秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
十七应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
27秒前
27秒前
迷路雪珊完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
清明发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
糖糖发布了新的文献求助200
31秒前
共享精神应助蓝胖子采纳,获得10
31秒前
31秒前
31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 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
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 2476530
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140627
关于积分的说明 5455756
捐赠科研通 1864035
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926626
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495768