Tunable Catalytic Vertex Wall Chemistry in Metal‐free Covalent Organic Frameworks for Enhanced Oxygen Reduction

催化作用 共价键 化学 组合化学 噻吩 共轭体系 顶点(图论) 吸附 纳米技术 材料科学 聚合物 有机化学 计算机科学 理论计算机科学 图形
作者
Changqing Li,Zhaoying Wang,Zhongping Li,Yucheng Jin,Jong‐Pil Jeon,Songlin Zhao,Yanhua Shao,Feng Tang,Won-Yeong Kim,Runnan Guan,Jeong‐Min Seo,Zonghoon Lee,Sang‐Young Lee,Jong‐Beom Baek
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202500336
摘要

Metal‐free covalent organic frameworks (COFs) have emerged as promising catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) because of their unique structural properties and notable stability. To enhance both catalytic activity and selectivity, a variety of linkers and linkages have been investigated in efforts to precisely engineer COFs. However, the impact of vertex structures within COFs on ORR catalysis remains largely underexplored. Here, to modulate COF catalytic performance, we introduce tunable catalytic vertex wall chemistry by introducing diverse triazine and thiophene units. The catalytic vertex wall approach allows the fine‐tuning of electronic surface states, leading to improved intermediate adsorption characteristics and accelerated ORR activity. Remarkably, the engineered COF achieved a half‐wave potential of 0.76 V, surpassing COFs modified by linker or linkage strategies. Theoretical calculations suggest that this enhanced activity arises from the strong binding affinity of OOH* intermediates to carbon atoms adjacent to the thiophene vertex, facilitating OOH* reduction to a O2 molecule, which is the rate‐limiting step of the ORR. These findings reveal the pivotal role of vertex wall engineering in conjugated COF frameworks, and offer critical insights to advance COFs design toward superior ORR performance.
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
1秒前
跳跃的含双完成签到,获得积分20
2秒前
广州东站发布了新的文献求助10
2秒前
Alet发布了新的文献求助10
2秒前
伍洁完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
polo发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
请叫我风吹麦浪应助zzz采纳,获得10
7秒前
ZZ完成签到,获得积分20
7秒前
NexusExplorer应助Aqua采纳,获得10
7秒前
笨笨娇完成签到 ,获得积分10
8秒前
田様应助含章采纳,获得10
8秒前
迅速如柏发布了新的文献求助10
8秒前
慕青应助广州东站采纳,获得10
8秒前
9秒前
SUE发布了新的文献求助10
9秒前
Tiger-Cheng发布了新的文献求助10
11秒前
Lucas应助开放鸿涛采纳,获得10
11秒前
张烤明完成签到,获得积分10
12秒前
香菜完成签到,获得积分10
12秒前
mystery_study关注了科研通微信公众号
12秒前
小李发布了新的文献求助10
13秒前
gu发布了新的文献求助10
13秒前
李健应助ytx采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
思源应助可以听见吗采纳,获得10
15秒前
无奈的又晴完成签到,获得积分10
15秒前
灵巧的以亦完成签到,获得积分10
15秒前
enen发布了新的文献求助10
16秒前
kyrie发布了新的文献求助30
18秒前
魏猛发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
今夜不设防完成签到,获得积分10
20秒前
乂领域应助Shale采纳,获得10
21秒前
21秒前
科研通AI5应助高强采纳,获得10
21秒前
Tiger-Cheng完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3486950
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3075033
关于积分的说明 9139262
捐赠科研通 2767282
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1518530
邀请新用户注册赠送积分活动 703148
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 701627