0D/2D Co3O4/Ti3C2 MXene Composite: A Dual-Functional Electrocatalyst for Energy-Saving Hydrogen Production and Urea Oxidation

过电位 电催化剂 催化作用 制氢 分解水 双功能 尿素 材料科学 无机化学 化学工程 化学 电化学 电极 物理化学 有机化学 光催化 工程类
作者
Yi Zhang,Zhaohui Zhang,Ahmed Addad,Qi Wang,Pascal Roussel,Mohammed A. Amin,Sabine Szunerits,Rabah Boukherroub
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (12): 15471-15482 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acsaem.2c03052
摘要

Electrocatalytic water splitting to produce hydrogen (H2) is a sustainable way of meeting energy demands at no environmental cost. However, the sluggish anodic reaction imposes a considerable overpotential requirement. By contrast, the electrocatalytic urea oxidation reaction offers the prospect of energy-saving H2 production together with urea-rich wastewater purification. In this work, a 0D/2D Co3O4/Ti3C2 MXene composite was synthesized by a simple solution reaction approach under mild conditions and applied as an efficient and stable electrocatalyst for hydrogen evolution reaction (HER) and urea oxidation reaction (UOR) in basic medium (1 M KOH+0.5 M urea). The Co3O4/Ti3C2 MXene electrodes delivered a current density of 10 mA cm–2 at an overpotential of 124 mV for HER and required 1.40 V to reach 10 mA cm–2 for UOR. The hybrid catalyst could maintain high activity after 40 h continuous catalytic reaction for both UOR and HER. Its catalytic performance was significantly improved compared to that of pure Ti3C2 MXene and Co3O4 solving the problem of insufficient exposure of active sites caused by too large particle size and agglomeration of Co3O4 particles. Notably, Co3O4/Ti3C2 MXene was applied as a bifunctional catalyst for overall urea-containing water splitting, and showed certain energy saving advantages compared with other reported Co-based catalysts. This work provides a strategy for application other than noble metal-based electrode materials for urea-containing wastewater purification coupled with H2 production.
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
刚刚
吕大本事完成签到,获得积分10
刚刚
怡然的啤酒完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
爽2歪歪发布了新的文献求助10
刚刚
超人研究生完成签到,获得积分10
刚刚
笨笨藏鸟完成签到,获得积分10
刚刚
英勇的哲瀚完成签到,获得积分10
1秒前
研友_Z1xNWn完成签到,获得积分10
2秒前
火龙果发布了新的文献求助10
3秒前
yang完成签到,获得积分10
3秒前
xin完成签到 ,获得积分10
3秒前
li完成签到,获得积分10
4秒前
刘佳玮发布了新的文献求助10
4秒前
xszhang发布了新的文献求助10
4秒前
Santo完成签到,获得积分10
5秒前
xiaodai完成签到,获得积分10
5秒前
鳖鳖完成签到,获得积分10
6秒前
Lijunjie发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
FashionBoy应助DOODBYE采纳,获得10
6秒前
fcl完成签到,获得积分10
7秒前
wangxing1234完成签到 ,获得积分10
7秒前
NONO完成签到,获得积分10
7秒前
微笑白凝完成签到,获得积分10
7秒前
酷炫的成风完成签到,获得积分10
7秒前
Ljr123完成签到,获得积分10
8秒前
勤奋含羞草完成签到 ,获得积分10
8秒前
苗条的紫文完成签到,获得积分10
8秒前
王wang完成签到,获得积分10
8秒前
coconut完成签到,获得积分10
9秒前
2024020847完成签到,获得积分10
9秒前
磊大彪完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
顾矜应助Tashanzhishi采纳,获得10
10秒前
诸葛平卉完成签到 ,获得积分10
10秒前
呆小仙完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
开放的迎丝完成签到,获得积分10
11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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6414089
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8232863
关于积分的说明 17478627
捐赠科研通 5466990
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2888549
邀请新用户注册赠送积分活动 1865542
关于科研通互助平台的介绍 1703257