Doping carbons beyond nitrogen: an overview of advanced heteroatom doped carbons with boron, sulphur and phosphorus for energy applications

Energy and Environmental Science - Tập 6 Số 10 - Trang 2839 - 2013
Jens Peter Paraknowitsch1, Arne Thomas1
1Technische Universität Berlin, Institute of Chemistry, Division of Functional Materials, Hardenbergstr. 40, 10623 Berlin, Germany

Tóm tắt

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Iijima, 1991, Nature, 354, 56, 10.1038/354056a0

Geim, 2007, Nat. Mater., 6, 183, 10.1038/nmat1849

Novoselov, 2004, Science, 306, 666, 10.1126/science.1102896

Baughman, 2002, Science, 297, 787, 10.1126/science.1060928

Chen, 2010, Chem. Soc. Rev., 39, 3157, 10.1039/b923596e

Huang, 2011, Small, 7, 1876, 10.1002/smll.201002009

Liu, 1989, Science, 245, 841, 10.1126/science.245.4920.841

Niu, 1993, Science, 261, 334, 10.1126/science.261.5119.334

Teter, 1996, Science, 271, 53, 10.1126/science.271.5245.53

Liebig, 1834, Ann. Pharm., 10, 1, 10.1002/jlac.18340100102

Kroke, 2004, Coord. Chem. Rev., 248, 493, 10.1016/j.ccr.2004.02.001

Schnick, 1993, Angew. Chem., Int. Ed., 32, 806, 10.1002/anie.199308061

Wang, 2012, Angew. Chem., Int. Ed., 51, 68, 10.1002/anie.201101182

Jasinski, 1964, Nature, 201, 1212, 10.1038/2011212a0

Jahnke, 1976, Top. Curr. Chem., 61, 133, 10.1007/BFb0046059

Gupta, 1989, J. Appl. Electrochem., 19, 19, 10.1007/BF01039385

Bezerra, 2008, Electrochim. Acta, 53, 4937, 10.1016/j.electacta.2008.02.012

Matter, 2006, Catal. Lett., 109, 115, 10.1007/s10562-006-0067-1

Shao, 2008, Appl. Catal., B, 79, 89, 10.1016/j.apcatb.2007.09.047

Gong, 2009, Science, 323, 760, 10.1126/science.1168049

Maldonado, 2005, J. Phys. Chem. B, 109, 4707, 10.1021/jp044442z

Kurak, 2009, J. Phys. Chem. C, 113, 6730, 10.1021/jp811518e

Matter, 2006, J. Catal., 239, 83, 10.1016/j.jcat.2006.01.022

Zheng, 2012, Small, 8, 3550, 10.1002/smll.201200861

Tuaev, 2012, Phys. Chem. Chem. Phys., 14, 6444, 10.1039/c2cp40760d

Simon, 2008, Nat. Mater., 7, 845, 10.1038/nmat2297

Zhang, 2009, Chem. Soc. Rev., 38, 2520, 10.1039/b813846j

Pandolfo, 2006, J. Power Sources, 157, 11, 10.1016/j.jpowsour.2006.02.065

Frackowiak, 2007, Phys. Chem. Chem. Phys., 9, 1774, 10.1039/b618139m

Frackowiak, 2001, Carbon, 39, 937, 10.1016/S0008-6223(00)00183-4

Lota, 2007, Electrochem. Commun., 9, 1828, 10.1016/j.elecom.2007.04.015

Lota, 2005, Chem. Phys. Lett., 404, 53, 10.1016/j.cplett.2005.01.074

Sidik, 2006, J. Phys. Chem. B, 110, 1787, 10.1021/jp055150g

Wang, 1999, J. Phys. Chem. B, 103, 2042, 10.1021/jp9821735

Jaouen, 2006, J. Phys. Chem. B, 110, 5553, 10.1021/jp057135h

Roy, 1997, J. Electrochem. Soc., 144, 2323, 10.1149/1.1837812

Pietrzak, 2006, Energy Fuels, 20, 1275, 10.1021/ef0504164

Gadiou, 2008, J. Phys. Chem. Solids, 69, 1808, 10.1016/j.jpcs.2008.01.006

Wu, 1998, J. Mater. Chem., 8, 2223, 10.1039/a805080e

Kim, 1991, Chem. Mater., 3, 686, 10.1021/cm00016a023

Wang, 2012, ACS Catal., 2, 781, 10.1021/cs200652y

Ayala, 2010, Carbon, 48, 575, 10.1016/j.carbon.2009.10.009

Ewels, 2005, J. Nanosci. Nanotechnol., 5, 1345, 10.1166/jnn.2005.304

Shen, 2013, J. Mater. Chem. A, 1, 999, 10.1039/C2TA00028H

Hu, 2010, Adv. Mater., 22, 813, 10.1002/adma.200902812

Titirici, 2010, Chem. Soc. Rev., 39, 103, 10.1039/B819318P

Titirici, 2007, New J. Chem., 31, 787, 10.1039/b616045j

Xu, 2012, J. Mater. Chem., 22, 19088, 10.1039/c2jm32759g

Titirici, 2007, J. Mater. Chem., 17, 3412, 10.1039/b703569a

White, 2009, J. Mater. Chem., 19, 8645, 10.1039/b911528e

Xie, 2011, J. Mater. Chem., 21, 7434, 10.1039/c1jm00013f

Zhao, 2010, Carbon, 48, 3778, 10.1016/j.carbon.2010.06.040

Zhao, 2010, Polymer, 51, 4540, 10.1016/j.polymer.2010.07.044

Zhao, 2010, Adv. Mater., 22, 5202, 10.1002/adma.201002647

Wooster, 2006, Green Chem., 8, 691, 10.1039/b606395k

Paraknowitsch, 2010, J. Mater. Chem., 20, 6746, 10.1039/c0jm00869a

Paraknowitsch, 2010, Adv. Mater., 22, 87, 10.1002/adma.200900965

Lee, 2009, J. Am. Chem. Soc., 131, 4596, 10.1021/ja900686d

Lee, 2010, Adv. Mater., 22, 1004, 10.1002/adma.200903403

Wang, 2010, Angew. Chem., Int. Ed., 49, 6664, 10.1002/anie.201003163

Fellinger, 2012, J. Am. Chem. Soc., 134, 4072, 10.1021/ja300038p

Hasche, 2012, ChemCatChem, 4, 479, 10.1002/cctc.201100408

Yang, 2011, J. Am. Chem. Soc., 133, 206, 10.1021/ja108039j

Gutierrez, 2011, Energy Environ. Sci., 4, 3535, 10.1039/c1ee01463c

Kuhn, 2008, J. Am. Chem. Soc., 130, 13333, 10.1021/ja803708s

Hao, 2012, Energy Environ. Sci., 5, 9747, 10.1039/c2ee22814a

Sakaushi, 2012, Angew. Chem., Int. Ed., 51, 7850, 10.1002/anie.201202476

Golberg, 2010, ACS Nano, 4, 2979, 10.1021/nn1006495

Ma, 2004, Philos. Trans. R. Soc., A, 362, 2161, 10.1098/rsta.2004.1434

Kaner, 1987, Mater. Res. Bull., 22, 399, 10.1016/0025-5408(87)90058-4

Stephan, 1994, Science, 266, 1683, 10.1126/science.266.5191.1683

Redlich, 1996, Chem. Phys. Lett., 260, 465, 10.1016/0009-2614(96)00817-2

Cermignani, 1995, Carbon, 33, 367, 10.1016/0008-6223(94)00160-2

Endo, 1998, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 58, 8991, 10.1103/PhysRevB.58.8991

Jacques, 1996, Carbon, 34, 1135, 10.1016/0008-6223(96)00075-9

Shirasaki, 2000, Carbon, 38, 1461, 10.1016/S0008-6223(99)00279-1

Panchakarla, 2009, Adv. Mater., 21, 4726, 10.1002/adma.200901285

Fulvio, 2011, Phys. Chem. Chem. Phys., 13, 13486, 10.1039/c1cp20631a

Kim, 2001, Electrochem. Commun., 3, 608, 10.1016/S1388-2481(01)00229-6

Fellinger, 2012, J. Mater. Chem., 22, 23996, 10.1039/c2jm34486f

Wang, 2011, J. Mater. Chem., 21, 18195, 10.1039/c1jm13796d

Wang, 2012, Phys. Chem. Chem. Phys., 14, 13910, 10.1039/c2cp42414b

Yang, 2011, Angew. Chem., Int. Ed., 50, 7132, 10.1002/anie.201101287

Sheng, 2012, J. Mater. Chem., 22, 390, 10.1039/C1JM14694G

Chang, 2012, Chem. Lett., 41, 923, 10.1246/cl.2012.923

Ozaki, 2006, Carbon, 44, 3358, 10.1016/j.carbon.2006.08.022

Ozaki, 2007, Carbon, 45, 1847, 10.1016/j.carbon.2007.04.031

Huang, 2009, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 80, 235410, 10.1103/PhysRevB.80.235410

Choi, 2012, ACS Nano, 6, 7084, 10.1021/nn3021234

Chisaka, 2012, Electrochim. Acta, 85, 399, 10.1016/j.electacta.2012.07.131

Wang, 2011, Angew. Chem., Int. Ed., 50, 11756, 10.1002/anie.201105204

Zhao, 2013, J. Am. Chem. Soc., 135, 1201, 10.1021/ja310566z

Wang, 2012, Angew. Chem., Int. Ed., 51, 4209, 10.1002/anie.201109257

Choi, 2013, J. Mater. Chem. A, 1, 3694, 10.1039/c3ta01648j

Guo, 2009, J. Power Sources, 186, 551, 10.1016/j.jpowsour.2008.10.024

Iyyamperumal, 2012, ACS Nano, 6, 5259, 10.1021/nn301044v

Wu, 2012, Adv. Mater., 24, 5130, 10.1002/adma.201201948

Wang, 2008, Chem. Mater., 20, 7195, 10.1021/cm801729y

Han, 2013, ACS Nano, 7, 19, 10.1021/nn3034309

Endo, 2000, Carbon, 38, 183, 10.1016/S0008-6223(99)00141-4

Morita, 2004, Electrochim. Acta, 49, 2591, 10.1016/j.electacta.2004.02.010

Liu, 2010, J. Power Sources, 195, 1714, 10.1016/j.jpowsour.2009.08.104

Tanaka, 2001, Carbon, 39, 931, 10.1016/S0008-6223(00)00211-6

Rodriguez, 2011, Electrochim. Acta, 56, 5090, 10.1016/j.electacta.2011.03.078

Wu, 2012, Mater. Lett., 82, 124, 10.1016/j.matlet.2012.05.080

da Silva, 2001, Phys. Rev. Lett., 87, 147001, 10.1103/PhysRevLett.87.147001

Kurmaev, 2002, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 66, 193402, 10.1103/PhysRevB.66.193402

Chutia, 2011, Chem. Phys. Lett., 503, 91, 10.1016/j.cplett.2010.12.057

Denis, 2009, J. Phys. Chem. C, 113, 5612, 10.1021/jp808599w

Denis, 2010, Chem. Phys. Lett., 492, 251, 10.1016/j.cplett.2010.04.038

Denis, 2011, Chem. Phys. Lett., 508, 95, 10.1016/j.cplett.2011.04.018

Denis, 2013, Comput. Mater. Sci., 67, 203, 10.1016/j.commatsci.2012.08.041

Bruce, 2012, Nat. Mater., 11, 19, 10.1038/nmat3191

Cheng, 2011, Adv. Mater., 23, 1695, 10.1002/adma.201003587

Brun, 2013, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 6080, 10.1039/c3cp50653c

Liang, 2009, Chem. Mater., 21, 4724, 10.1021/cm902050j

Lin, 2013, Energy Environ. Sci., 6, 1283, 10.1039/c3ee24324a

Wang, 2011, Nano Lett., 11, 2644, 10.1021/nl200658a

Paraknowitsch, 2011, Chem. Commun., 47, 8283, 10.1039/c1cc12272j

Schmidt, 2009, Adv. Mater., 21, 702, 10.1002/adma.200802692

Thomas, 2010, Angew. Chem., Int. Ed., 49, 8328, 10.1002/anie.201000167

Boettger-Hiller, 2012, Chem. Commun., 48, 10568, 10.1039/c2cc35112a

Sevilla, 2011, Int. J. Hydrogen Energy, 36, 15658, 10.1016/j.ijhydene.2011.09.032

Sevilla, 2012, Microporous Mesoporous Mater., 158, 318, 10.1016/j.micromeso.2012.02.029

Xia, 2012, Carbon, 50, 5543, 10.1016/j.carbon.2012.07.044

Seredych, 2011, Appl. Catal., B, 106, 133

Seredych, 2011, ChemSusChem, 4, 139, 10.1002/cssc.201000366

Bandosz, 2012, Appl. Catal., A, 445, 159, 10.1016/j.apcata.2012.08.020

Denis, 2009, ChemPhysChem, 10, 715, 10.1002/cphc.200800592

Gao, 2012, Nanotechnology, 23, 275605, 10.1088/0957-4484/23/27/275605

Yang, 2012, ACS Nano, 6, 205, 10.1021/nn203393d

Yang, 2012, Adv. Funct. Mater., 22, 3634, 10.1002/adfm.201200186

Yan, 2012, Chem. Commun., 48, 10663, 10.1039/c2cc36234a

Yue, 2013, J. Solid State Electrochem., 17, 961, 10.1007/s10008-012-1944-8

Hasegawa, 2011, J. Mater. Chem., 21, 2060, 10.1039/c0jm03793a

Liang, 2012, Angew. Chem., Int. Ed., 51, 11496, 10.1002/anie.201206720

Xu, 2013, ChemSusChem, 6, 493, 10.1002/cssc.201200564

Wohlgemuth, 2012, Green Chem., 14, 741, 10.1039/c2gc16415a

Wohlgemuth, 2012, Green Chem., 14, 1515, 10.1039/c2gc35309a

Liu, 2013, Nanoscale, 5, 3283, 10.1039/c3nr34003a

Paraknowitsch, 2012, Chem.–Eur. J., 18, 15416, 10.1002/chem.201202445

Hong, 2012, J. Mater. Chem., 22, 15006, 10.1039/c2jm32053c

Bohr, 1995, Diamond Relat. Mater., 4, 133, 10.1016/0925-9635(94)00235-5

Davis, 1994, J. Non-Cryst. Solids, 170, 46, 10.1016/0022-3093(94)90101-5

Haubner, 1999, Diamond Relat. Mater., 8, 171, 10.1016/S0925-9635(98)00270-2

Kuo, 2000, Diamond Relat. Mater., 9, 1222, 10.1016/S0925-9635(99)00305-2

Strelko, 2000, Carbon, 38, 1499, 10.1016/S0008-6223(00)00121-4

Lee, 2003, Carbon, 41, 1987, 10.1016/S0008-6223(03)00199-4

Liu, 2011, Angew. Chem., Int. Ed., 50, 3257, 10.1002/anie.201006768

Liu, 2011, Catal. Commun., 16, 35, 10.1016/j.catcom.2011.08.038

Liu, 2012, J. Nat. Gas Chem., 21, 257, 10.1016/S1003-9953(11)60362-9

Liu, 2012, Catal. Commun., 22, 34, 10.1016/j.catcom.2012.02.013

Choi, 2013, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 1802, 10.1039/C2CP44147K

Choi, 2012, J. Mater. Chem., 22, 12107, 10.1039/c2jm31079a

Yu, 2012, J. Phys. Chem. Lett., 3, 2863, 10.1021/jz3011833

Hulicova-Jurcakova, 2009, J. Am. Chem. Soc., 131, 5026, 10.1021/ja809265m

Carriazo, 2012, Chem. Soc. Rev., 41, 4996, 10.1039/c2cs15353j

Carriazo, 2010, Chem. Mater., 22, 6146, 10.1021/cm1019684

Gutiérrez, 2011, Chem.–Eur. J., 17, 10533, 10.1002/chem.201101679

Gutierrez, 2010, Chem. Mater., 22, 2711, 10.1021/cm9023502

Carriazo, 2012, ChemSusChem, 5, 1405, 10.1002/cssc.201200136

Zhao, 2012, J. Mater. Chem., 22, 4963, 10.1039/c2jm15820e

Karthika, 2013, J. Nanosci. Nanotechnol., 13, 1746, 10.1166/jnn.2013.7112

Zhang, 2010, J. Am. Chem. Soc., 132, 6294, 10.1021/ja101749y

Paraknowitsch, 2013, Chem. Commun., 49, 1208, 10.1039/c2cc37398j