Theory-Driven Design and Targeting Synthesis of a Highly-Conjugated Basal-Plane 2D Covalent Organic Framework for Metal-Free Electrocatalytic OER

过电位 塔菲尔方程 密度泛函理论 共轭体系 共价键 共价有机骨架 材料科学 结晶度 带隙 化学 纳米技术 化学工程 电化学 电极 计算化学 有机化学 光电子学 聚合物 复合材料 物理化学 工程类
作者
Chunhua Yang,Z. R. Yang,Hong Dong,Ning Sun,Lu Yang,Fengming Zhang,Guiling Zhang
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:4 (9): 2251-2258 被引量:145
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.9b01691
摘要

It is a great challenge to obtain oriented design and synthesis of new two-dimensional covalent organic frameworks (2D-COFs) with proper CN stoichiometry, N position, and band structures as specific electrocatalysts. Driven by density functional theory (DFT) calculations, we designed and synthesized a new phenazine-linked 2D-COF (COF-C4N) by solvothermal reaction of triphenylenehexamine (TPHA) and hexaketocyclohexane (HKH). Structural analysis confirmed that COF-C4N possesses an ordered crystalline structure with a highly conjugated basal plane and better stability. COF-C4N exhibited OER performance with a low overpotential of 349 mV at 10 mA cm–2 and a Tafel slope of 64 mV dec–1. A combination of theoretical and experimental studies revealed that better OER performance is attributed to better crystallinity and stability, an appropriate band gap, and an N position that promotes the formation of C active sites around N atoms. The strategy of theory-driven design and targeting synthesis of 2D-COFs for OER may provide a new way to further develop metal-free materials for clean energy application.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
思源应助比奇堡采纳,获得10
刚刚
1秒前
哈伊呀发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
涨水娃发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
陈隆发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Re发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Adam发布了新的文献求助10
3秒前
Xx完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
从容苡完成签到,获得积分10
5秒前
谢亚飞完成签到,获得积分20
5秒前
白白完成签到,获得积分10
6秒前
热心市民余先生完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
科目三应助杰尼龟采纳,获得10
6秒前
louis136116发布了新的文献求助10
6秒前
迷路的沛芹完成签到 ,获得积分10
7秒前
hhh关闭了hhh文献求助
7秒前
00发布了新的文献求助10
7秒前
简忆发布了新的文献求助10
7秒前
科目三应助ABC采纳,获得10
8秒前
完美世界应助一苇采纳,获得10
8秒前
51新月完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Lucas应助Rose采纳,获得10
9秒前
9秒前
啥也不会发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI5应助leah96采纳,获得10
10秒前
10秒前
隐形飞雪发布了新的文献求助10
11秒前
mint完成签到,获得积分10
11秒前
He关闭了He文献求助
11秒前
科目三应助滕擎采纳,获得10
11秒前
机智翼发布了新的文献求助10
12秒前
SYLH应助ASU采纳,获得10
12秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3970240
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3514997
关于积分的说明 11176725
捐赠科研通 3250268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1795244
邀请新用户注册赠送积分活动 875725
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 805004