Synergistic Effect of Organic Ligands on Metal Site Spin States in 2D Metal–Organic Frameworks for Enhanced ORR Performance

过电位 金属有机骨架 电催化剂 配体(生物化学) 化学 催化作用 密度泛函理论 溶解 组合化学 纳米技术 材料科学 无机化学 电化学 计算化学 有机化学 物理化学 电极 吸附 受体 生物化学
作者
Xiaofei Wei,Chuanhai Jiang,Huakai Xu,Yuguo Ouyang,Zhifei Wang,Chunyu Lu,Xiaoqing Lü,Jiandong Pang,Fangna Dai,Xian‐He Bu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (24): 15663-15672 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c04100
摘要

Two-dimensional metal–organic frameworks (2D MOFs) can serve as effective electrocatalysts for oxygen reduction reaction (ORR) to improve fuel cell technology. However, how to further improve the electrocatalytic performance of 2D MOFs and reveal the mechanism of the ORR remains a great challenge. Hence, density functional theory is used to investigate the influence of organic ligand characteristics on the electrocatalytic ORR activity of 2D MOFs, in which cobalt atoms act as metal nodes. Combined with the calculations of formation energy and dissolution potential, all of the 2D Co-MOFs with different organic ligands show good structural stability. The calculation results showed that cobalt nodes modified by the synergistic regulation of triphenylene and hydroxyl groups exhibit superior electrocatalytic selectivity and activity with a low overpotential of 0.23 V for ORR. Based on the analysis of electronic structure, the enhanced spin state endows the Co node's moderate interaction with the key intermediates, which is conducive to facilitating the ORR process. Therefore, the mechanism of organic ligand regulation to improve the electrocatalytic ORR activity of 2D MOFs is further revealed in this work, which can provide theoretical guidance for the design and development of high-performance electrocatalysts in the future.
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
3秒前
盛宇大天才完成签到,获得积分10
4秒前
FIN应助mrhsdy采纳,获得30
4秒前
愉快的宛秋完成签到,获得积分10
4秒前
ccx完成签到,获得积分10
6秒前
zy完成签到 ,获得积分10
7秒前
濮阳盼曼完成签到,获得积分10
9秒前
单薄广山完成签到,获得积分10
9秒前
可盐够完成签到 ,获得积分20
9秒前
青黛完成签到 ,获得积分10
9秒前
guishouyu完成签到,获得积分10
10秒前
蓝天碧海小西服完成签到,获得积分0
11秒前
嗯是我完成签到,获得积分10
12秒前
小超超完成签到 ,获得积分10
15秒前
来了来了完成签到 ,获得积分10
15秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Muccio完成签到 ,获得积分10
15秒前
贪玩的访风完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
寄语明月完成签到,获得积分10
19秒前
杨羕完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
谭玲慧完成签到 ,获得积分10
24秒前
大气糖豆完成签到 ,获得积分10
25秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
25秒前
可盐够发布了新的文献求助10
28秒前
smlij616完成签到 ,获得积分10
30秒前
艾科研完成签到,获得积分10
32秒前
匆匆完成签到,获得积分10
32秒前
persist完成签到,获得积分10
33秒前
张三完成签到 ,获得积分10
34秒前
55完成签到,获得积分10
36秒前
甜甜圈完成签到 ,获得积分10
38秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
奋斗的妙海完成签到 ,获得积分0
40秒前
机智的锦程完成签到 ,获得积分10
42秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Evaluating the Cardiometabolic Efficacy and Safety of Lipoprotein Lipase Pathway Targets in Combination With Approved Lipid-Lowering Targets: A Drug Target Mendelian Randomization Study 500
Crystal Nonlinear Optics: with SNLO examples (Second Edition) 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 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 3733511
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3277654
关于积分的说明 10003735
捐赠科研通 2993737
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1642806
邀请新用户注册赠送积分活动 780644
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 748944