SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

WFRF:(Hedin Niklas)
 

Sökning: WFRF:(Hedin Niklas) > Graphitic nitrogen ...

Graphitic nitrogen in carbon catalysts is important for the reduction of nitrite as revealed by naturally abundant N-15 NMR spectroscopy

Chen, Zheng (författare)
Stockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK),RWTH Aachen University, Germany
Jaworski, Aleksander (författare)
Stockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK)
Chen, Jianhong (författare)
Stockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK)
visa fler...
Budnyak, Tetyana M. (författare)
Stockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK)
Szewczyk, Ireneusz (författare)
Rokicińska, Anna (författare)
Dronskowski, Richard (författare)
Hedin, Niklas (författare)
Stockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK)
Kuśtrowski, Piotr (författare)
Slabon, Adam (författare)
Stockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK)
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2021
2021
Engelska.
Ingår i: Dalton Transactions. - : Royal Society of Chemistry (RSC). - 1477-9226 .- 1477-9234. ; :20
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Metal-free nitrogen-doped carbon is considered as a green functional material, but the structural determination of the atomic positions of nitrogen remains challenging. We recently demonstrated that directly-excited solid state N-15 NMR (ssNMR) spectroscopy is a powerful tool for the determination of such positions in N-doped carbon at natural N-15 isotope abundance. Here we report a green chemistry approach for the synthesis of N-doped carbon using cellulose as a precursor, and a study of the catalytic properties and atomic structures of the related catalyst. N-doped carbon (NH3) was obtained by the oxidation of cellulose with HNO3 followed by ammonolysis at 800 degrees C. It had a N content of 6.5 wt% and a surface area of 557 m(2) g(-1), and N-15 ssNMR spectroscopy provided evidence for graphitic nitrogen besides regular pyrrolic and pyridinic nitrogen. This structural determination allowed probing the role of graphitic nitrogen in electrocatalytic reactions, such as the hydrogen evolution reaction (HER), oxygen evolution reaction (OER), and nitrite reduction reaction. The N-doped carbon catalyst (NH3) showed higher electrocatalytic activities in the OER and HER under alkaline conditions and higher activity for nitrite reduction, as compared with a catalyst prepared by the carbonization of HNO3-treated cellulose in N-2. The electrocatalytic selectivity for nitrite reduction of the N-doped carbon catalyst (NH3) was directly related to the graphitic nitrogen functions. Complementary structural analyses by means of C-13 and H-1 ssNMR, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, and low-temperature N-2 adsorption were performed and provided support to the findings. The results show that directly-excited N-15 ssNMR spectroscopy at natural N-15 abundance is generally capable of providing information on N-doped carbon materials if relaxation properties are favorable. It is expected that this approach can be applied to a wide range of solids with an intermediate concentration of N atoms.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Kemi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Chemical Sciences (hsv//eng)

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy