Tuning of ORR activity through the stabilization of the adsorbates by hydrogen bonding with substituent groups

化学 取代基 群(周期表) 氢键 氢 光化学 分子 吸附 立体化学 有机化学
作者
Nagaprasad Reddy Samala,Ilya Grinberg
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:22 (47): 27811-27817 被引量:14
标识
DOI:10.1039/d0cp04478d
摘要

Metallocorroles and metalloporphyrins (M-N-C) are some of the best alternative molecular catalysts for the replacement of the expensive platinum-group metals (PGM) in oxygen reduction reaction (ORR) catalysis in polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells. To date, Co-based corroles have shown the best performance, but still suffer from the poor stability and the toxicity of the Co metal. Mn-N-C are more stable than Co-N-C, and are also less reactive towards peroxide formation. In this work, using first-principles density functional theory calculations, we study the improvement of the Mn-based corrole ORR activity by exploiting hydrogen bonding with substituent groups to modify the adsorption energies of the ORR intermediates and obtain higher onset potential (Vonset) values. We found that by using phenyl acetic acid as a substituent, Vonset increased from 0.54 V for the unsubstituted corrole to ∼0.9 V which is competitive with the Vonset of the Co-based corroles. Our results suggest that hydrogen bonding with substituent groups should be considered in the analysis and design of the reactivity of active sites in non-PGM ORR catalysts.
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
刚刚
柳叶洋完成签到,获得积分10
刚刚
是瓜瓜不完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
机灵元风完成签到,获得积分10
2秒前
cchi发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
李健的小迷弟的应助被罗盘采纳,获得10
5秒前
5秒前
白小白发布了新的文献求助10
5秒前
LQ发布了新的文献求助10
5秒前
TingtingGZ发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin的应助被YIDAN采纳,获得20
6秒前
6秒前
wbh发布了新的文献求助10
6秒前
qpisuo完成签到,获得积分20
7秒前
小树完成签到,获得积分10
7秒前
KK发布了新的文献求助10
9秒前
蟑螂恶霸发布了新的文献求助10
9秒前
清尾发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
LQ完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
六六发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
情怀的应助被今天做实验了吗采纳,获得10
13秒前
爱听歌帆布鞋完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
白小白完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
666完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
希望天下0贩的0的应助被lvsehx采纳,获得10
18秒前
19秒前
俊秀的火车完成签到,获得积分10
19秒前
Bo完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
山山而川发布了新的文献求助30
20秒前
21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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8150430
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9547421
关于积分的说明 21681059
捐赠科研通 7737790
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3424358
关于科研通互助平台的介绍 2549312
邀请新用户注册赠送积分活动 2467682