Interfacial engineering of Co5.47N/Mo5N6 nanosheets with rich active sites synergistically accelerates water dissociation kinetics for Pt-like hydrogen evolution

纳米片 过电位 催化作用 离解(化学) 分解水 化学工程 制氢 活化能 纳米技术 材料科学 化学 电化学 物理化学 电极 光催化 有机化学 工程类
作者
Yan Hu,Zhiyang Huang,Qing Zhang,Tayirjan Taylor Isimjan,Youqi Chu,Yongbiao Mu,Baoxin Wu,Zebing Huang,Xiulin Yang,Lin Zeng
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:643: 455-464 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.04.028
摘要

The development of highly efficient hydrogen evolution electrocatalysts with platinum-like activity requires precise control of active sites through interface engineering strategies. In this study, a heterostructured Co5.47N/Mo5N6 catalyst (CoMoNx) on carbon cloth (CC) was synthesized using a combination of dip-etching and vapor nitridation methods. The rough nanosheet surface of the catalyst with uniformly distributed elements exposes a large active surface area and provides abundant interface sites that serve as additional active sites. The CoMoNx was found to exhibit exceptional hydrogen evolution reaction (HER) activity with a low overpotential of 44 mV at 10 mA cm-2 and exceptional stability of 100 h in 1.0 M KOH. The CoMoNx(-)||RuO2(+) system requires only 1.81 V cell voltage to reach a current density of 200 mA cm-2, surpassing the majority of previously reported electrolyzers. Density functional theory (DFT) calculations reveal that the strong synergy between Co5.47N and Mo5N6 at the interface can significantly reduce the water dissociation energy barrier, thereby improving the kinetics of hydrogen evolution. Furthermore, the rough nanosheet architecture of the CoMoNx catalyst with abundant interstitial spaces and multi-channels enhances charge transport and reaction intermediate transportation, synergistically improving the performance of the HER for water splitting.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
mnbvcxz完成签到,获得积分10
刚刚
LSX完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
小熊发布了新的文献求助30
1秒前
Shamare完成签到,获得积分10
1秒前
chanyelo完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
天天快乐应助叶叶叶叶采纳,获得10
3秒前
张张发布了新的文献求助10
4秒前
HelloXue发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
科研包发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
zhoumo完成签到,获得积分10
6秒前
miyana发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
wqh发布了新的文献求助10
8秒前
Autoimmune发布了新的文献求助10
8秒前
bonneenee发布了新的文献求助100
8秒前
9秒前
小二郎应助skrpaul采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
美妮发布了新的文献求助10
10秒前
顺遂完成签到,获得积分20
11秒前
韩豆豆发布了新的文献求助10
11秒前
有魅力的香芦完成签到,获得积分10
11秒前
潘岩发布了新的文献求助10
13秒前
顺遂发布了新的文献求助10
14秒前
我是老大应助Lutras采纳,获得10
15秒前
rrr应助miyana采纳,获得10
16秒前
叶叶叶叶发布了新的文献求助10
17秒前
pan完成签到,获得积分20
18秒前
美妮完成签到,获得积分10
18秒前
积极的荔枝完成签到,获得积分20
18秒前
传奇3应助人畅采纳,获得10
18秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7740600
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289208
关于积分的说明 20194548
捐赠科研通 7318799
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306487
关于科研通互助平台的介绍 2458764
邀请新用户注册赠送积分活动 2316612