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Comparison of the catalytic activity for O-2 reduction of Fe and Co MN4 adsorbed on graphite electrodes and on carbon nanotubes
Indexado
WoS WOS:000407763700013
Scopus SCOPUS_ID:85027708229
DOI 10.1039/C7CP03172F
Año 2017
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



We have compared the electrocatalytic activity of several substituted and unsubstituted Co and Fe N4-macrocyclic complexes (MN4) for the electro-reduction of oxygen with the complexes directly adsorbed on the edge plane of pyrolytic graphite or adsorbed on carbon nanotubes (CNTs). In the presence of CNTs, one order of magnitude higher surface concentrations of MN4 catalysts per geometric area unit could be adsorbed leading to a lower overpotential for the oxygen electro-reduction and activities in the same order of magnitude as the commercially available Pt/C catalysts in basic pH. From Koutecky-Levich regression analysis, the total number of electrons transferred was approximately 2 for all the Co complexes and 4 for all the Fe ones, both in the presence and in the absence of the carbon nanotubes. Furthermore, the Tafel slopes did not vary due to the presence of the CNTs and presented values in the range of -0.06 V decade(-1) for the CoN4 compounds and in the range of -0.04 V decade(-1) for FeN4. When plotting the log of kinetic current densities (i.e. log j(k)) at a constant potential for each complex divided by the surface concentration Gamma, and the number of electrons transferred n for the ORR for each catalyst, versus the difference between the redox potential of the metal active site of the Co(II)/(I) or Fe(III)/(II) catalyst and the reversible potential of the reaction they promote, the catalytic activity increases when the formal potential of the complex becomes more positive and the data obtained with complexes adsorbed on graphite are in agreement with the data obtained when using CNTs indicating that the increase in jk when CNTs are present is only due to an increase in the number of active sites per geometric area of the electrode.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Chemistry, Physical
Physics, Atomic, Molecular & Chemical
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Venegas, Ricardo Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
2 RECIO-CORTES, FRANCISCO JAVIER Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
3 ZUNIGA-CAMIRUAGA, CESAR ANDRES Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
4 Viera, Marco Hombre Universidad de Santiago de Chile - Chile
Universidad Tecnológica Metropolitana - Chile
5 OYARZUN-MEDINA, MARIA PAZ Mujer Universidad de Santiago de Chile - Chile
6 SILVA-GONZALEZ, NATALY ROXANA Mujer Universidad de Santiago de Chile - Chile
7 Neira, Karinna - Universidad de Santiago de Chile - Chile
8 Marco, Jose F. Hombre CSIC - España
CSIC - Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR) - España
CSIC - Instituto de Quimica Fisica Rocasolano (IQFR) - España
9 ZAGAL-MOYA, JOSE HERACLITO Hombre Universidad de Santiago de Chile - Chile
10 Tasca, Federico Hombre Universidad de Santiago de Chile - Chile

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Origen de Citas Identificadas



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Citas Identificadas: 18.37 %
Citas No-identificadas: 81.63 %

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Citas Identificadas: 18.37 %
Citas No-identificadas: 81.63 %

Financiamiento



Fuente
FONDECYT
Dicyt-USACH
FONDECYT Iniciacion project
Project Anillo
Millenium Project
Beca CONICYT
Proyectos Basales

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Agradecimientos



Agradecimiento
F. T. thanks for the financial support from the Fondecyt Iniciacion Project 11130167 and "Proyectos Basales''. J. H. Z. thanks the financial support from Millenium Project RC120001, Project Anillo ACT 1412 and Dicyt-USACH. Fondecyt 1140199. F. J. R. thanks the financial support from Fondecyt 1161117. N. S. thanks the financial support from Fondecyt Postdoctoral Project 3150271. R. V. thanks the financial support from FONDECYT Postdoctoral project 3170330. MP. O. thanks the financial support of beca Conicyt: No 21130168.

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