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Driving the Oxygen Evolution Reaction by Nonlinear Cooperativity in Bimetallic Coordination Catalysts

Wurster, Benjamin; Grumelli, Doris EldaIcon ; Hötger, Diana; Gutzler, Rico; Kern, Klaus
Fecha de publicación: 03/2016
Editorial: American Chemical Society
Revista: Journal of the American Chemical Society
ISSN: 0002-7863
Idioma: Inglés
Tipo de recurso: Artículo publicado
Clasificación temática:
Nano-materiales

Resumen

Developing efficient catalysts for electrolysis, in particular for the oxygen evolution in the anodic half cell reaction, is an important challenge in energy conversion technologies. By taking inspiration from the catalytic properties of single-atom catalysts and metallo-proteins, we exploit the potential of metal-organic networks as electrocatalysts in the oxygen evolution reaction (OER). A dramatic enhancement of the catalytic activity toward the production of oxygen by nearly 2 orders of magnitude is demonstrated for novel heterobimetallic organic catalysts compared to metallo-porphyrins. Using a supramolecular approach we deliberately place single iron and cobalt atoms in either of two different coordination environments and observe a highly nonlinear increase in the catalytic activity depending on the coordination spheres of Fe and Co. Catalysis sets in at about 300 mV overpotential with high turnover frequencies that outperform other metal-organic catalysts like the prototypical hangman porphyrins.
Palabras clave: 2d Bimetallic Networks , Electrocatalysis , Surface Science , Oxygen Evolution
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info:eu-repo/semantics/openAccess Excepto donde se diga explícitamente, este item se publica bajo la siguiente descripción: Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 2.5 Unported (CC BY-NC-SA 2.5)
Identificadores
URI: http://hdl.handle.net/11336/61989
URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b10484
DOI: https://dx.doi.org/10.1021/jacs.5b10484
Colecciones
Articulos(INIFTA)
Articulos de INST.DE INV.FISICOQUIMICAS TEORICAS Y APLIC.
Citación
Wurster, Benjamin; Grumelli, Doris Elda; Hötger, Diana; Gutzler, Rico; Kern, Klaus; Driving the Oxygen Evolution Reaction by Nonlinear Cooperativity in Bimetallic Coordination Catalysts; American Chemical Society; Journal of the American Chemical Society; 138; 11; 3-2016; 3623-3626
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