Donor-π-acceptor cobalt porphyrins for electrocatalytic oxygen reduction reaction in acidic medium
作者:Yan Chen、Long Zhao、Rui Yuan、Zhaoli Xue、Aijian Wang、Hui Xu、Ming Cheng、Haijun Xu、Jianming Zhang
DOI:10.1016/j.jallcom.2022.163790
日期:2022.5
its feasibility in electrocatalytic reactions is seldom investigated. We demonstrate the primary study of D-π-A rule in constructing electrocatalysts for oxygen reduction reaction (ORR) purpose by rationally designing three cobalt porphyrins EGZ1–3 with 9H-carbazole, triphenylamine and N,N-diphenyl-[1,1′-biphenyl]-4-amine as the donor substituents, respectively, cobalt porphyrin as the π bridge, and
供体-π桥-受体(D-π-A)设计原理已被广泛用于构建具有优异光学性能的功能化材料,而其在电催化反应中的可行性却鲜有研究。我们通过合理设计三种钴卟啉 EGZ1-3 与 9H-咔唑、三苯胺和 N,N-二苯基-[1,1' -联苯]-4-胺为供体取代基,钴卟啉为π桥,氰基丙烯酸为受体单元。使用密度泛函理论计算分子的电子特性,并通过一系列光谱方法表征复合催化剂EGZs / C。电化学测量表明,EGZ3/C比EGZ1/C和EGZ2/C获得了更正的还原电位和更大的响应电流密度,这可能是由于优化的电子结构和取代基效应。电子转移数和过氧化氢产生产率值表明 EGZ3/C 和 EGZ2/C 的选择性略优于 EGZ1/C(即~2.9、~2.9 vs.~2.7 和~54%、~53% vs. ~ 62%,分别)朝向全氧还原。我们的结果揭示了 D-π-A 设计规则的可行性以及分子电子态和取代基特征在构建 ORR 电催