Catalyst-Free Synthesis of Nitrogen-Doped GrapheneviaThermal Annealing Graphite Oxide with Melamine and Its Excellent Electrocatalysis

石墨烯 催化作用 材料科学 电催化剂 三聚氰胺 化学工程 电化学 过渡金属 无机化学 化学气相沉积 氧化物 纳米技术 兴奋剂 电极 化学 物理化学 有机化学 复合材料 工程类 冶金 光电子学
作者
Zhen‐Huan Sheng,Lin Shao,Jingjing Chen,Wenjing Bao,Feng‐Bin Wang,Xing‐Hua Xia
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:5 (6): 4350-4358 被引量:2461
标识
DOI:10.1021/nn103584t
摘要

The electronic and chemical properties of graphene can be modulated by chemical doping foreign atoms and functional moieties. The general approach to the synthesis of nitrogen-doped graphene (NG), such as chemical vapor deposition (CVD) performed in gas phases, requires transitional metal catalysts which could contaminate the resultant products and thus affect their properties. In this paper, we propose a facile, catalyst-free thermal annealing approach for large-scale synthesis of NG using low-cost industrial material melamine as the nitrogen source. This approach can completely avoid the contamination of transition metal catalysts, and thus the intrinsic catalytic performance of pure NGs can be investigated. Detailed X-ray photoelectron spectrum analysis of the resultant products shows that the atomic percentage of nitrogen in doped graphene samples can be adjusted up to 10.1%. Such a high doping level has not been reported previously. High-resolution N1s spectra reveal that the as-made NG mainly contains pyridine-like nitrogen atoms. Electrochemical characterizations clearly demonstrate excellent electrocatalytic activity of NG toward the oxygen reduction reaction (ORR) in alkaline electrolytes, which is independent of nitrogen doping level. The present catalyst-free approach opens up the possibility for the synthesis of NG in gram-scale for electronic devices and cathodic materials for fuel cells and biosensors.
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
小可爱完成签到,获得积分10
2秒前
华仔应助小木子采纳,获得10
3秒前
研友_VZG7GZ应助小超人采纳,获得10
5秒前
科研通AI5应助陈静怡采纳,获得10
6秒前
不安的晓灵完成签到 ,获得积分10
6秒前
beichuanheqi应助tesla采纳,获得10
7秒前
科研通AI5应助典雅的静采纳,获得10
7秒前
于莹完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
典雅夜安关注了科研通微信公众号
19秒前
wangyang完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
科研小谢发布了新的文献求助10
21秒前
24秒前
25秒前
beichuanheqi应助tesla采纳,获得10
26秒前
www完成签到 ,获得积分10
28秒前
SYLH应助苗条辣条采纳,获得10
28秒前
Orange应助柚子茶茶茶采纳,获得10
29秒前
活力雁枫完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
木木三发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
搜集达人应助纪瑄采纳,获得10
32秒前
所所应助伊可采纳,获得10
32秒前
32秒前
科研通AI5应助陈静怡采纳,获得10
33秒前
34秒前
CodeCraft应助可乐不加冰采纳,获得10
34秒前
34秒前
自由的小翠完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
黄3完成签到 ,获得积分10
36秒前
饭ff发布了新的文献求助10
36秒前
典雅夜安发布了新的文献求助30
38秒前
吴颖完成签到,获得积分20
39秒前
zzz发布了新的文献求助10
40秒前
40秒前
41秒前
小破网发布了新的文献求助10
42秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Treatise on Process Metallurgy Volume 3: Industrial Processes (2nd edition) 250
Between east and west transposition of cultural systems and military technology of fortified landscapes 200
Cycles analytiques complexes I: théorèmes de préparation des cycles 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3825690
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3367855
关于积分的说明 10448181
捐赠科研通 3087314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1698581
邀请新用户注册赠送积分活动 816841
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 769973