MOF-derived ultrasmall Ru@RuO2 heterostructures as bifunctional and pH-universal electrocatalysts for 0.79 V asymmetric amphoteric overall water splitting

双功能 析氧 电解质 电催化剂 电解水 异质结 分解水 电解 化学 材料科学 化学工程 无机化学 电化学 纳米技术 电极 光电子学 光催化 催化作用 物理化学 工程类 生物化学
作者
Zhe Li,Jizhao Zou,Tao Liang,Xinrui Song,Zhangjian Li,Jiaming Wen,Minggui Peng,Xierong Zeng,Haitao Huang,Hongliang Wu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:460: 141672-141672 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.141672
摘要

Developing heterostructures in nano-electrocatalyst has been demonstrated as a feasible method to enhance electrocatalytic activities for water splitting, since it still remains a grand challenge to develop highly efficient and stable electrocatalysts for both oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) within a wide pH range. Herein, we report a facile pyrolysis strategy of Ru-MOF for rationally constructing ultrasmall [email protected]2 heterostructures, which exhibit extremely remarkable electrocatalytic performance toward both HER and OER in pH-universal electrolytes. Impressively, optimal [email protected]2-250 achieves ultralow overpotentials for both OER (198 mV, 263 mV and 182 mV @ 10 mA cm−2 in acidic, neutral and alkaline media) and HER (31 mV, 43 mV and 32 mV @ 10 mA cm−2 in acidic, neutral and alkaline media) due to the full exposure of highly active sites, which are derived from the synergism of abundant heterointerfaces, ultrafine heterostructure size and hierarchical porous structure with high surface area. Theoretical calculations reveal the charge rearrangement and electron conduction intensification near Ru-RuO2 heterointerfaces, the electronic structure changes of the active sites optimize the adsorption behavior toward various reaction intermediates, reducing the activation barriers and speeding up the reaction kinetics. Deservedly, an asymmetric-electrolyte electrolyzer employed with [email protected]2-250 is assembled to acquire an ultralow applied voltage of 0.79 V at 10 mA cm−2 based on amphoteric water electrolysis (HER in acidic electrolyte while OER in alkaline electrolyte).
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
隐形曼青应助Mishaoc采纳,获得10
刚刚
1秒前
大气亦巧完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
5秒前
Akim应助苏锦霖采纳,获得10
5秒前
长安完成签到 ,获得积分10
5秒前
汉堡包应助温暖寻雪采纳,获得10
5秒前
zzz完成签到,获得积分10
5秒前
丘比特应助细心的傥采纳,获得10
6秒前
小马甲应助喜悦的德天采纳,获得10
7秒前
独特元蝶发布了新的文献求助10
7秒前
DOC_XIONG应助狂野紫丝采纳,获得10
8秒前
abc完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
小葛发布了新的文献求助10
9秒前
明理夏槐发布了新的文献求助30
10秒前
张天赐完成签到,获得积分10
11秒前
美满的问儿完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI2S应助lihuiwf采纳,获得10
12秒前
12秒前
棠棠完成签到 ,获得积分10
12秒前
小夏饭桶发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Chen_xy完成签到,获得积分10
14秒前
王敏完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研通AI2S应助狂野紫丝采纳,获得10
15秒前
小葛完成签到,获得积分10
15秒前
DOC_XIONG应助狂野紫丝采纳,获得10
15秒前
DOC_XIONG应助狂野紫丝采纳,获得10
15秒前
思源应助狂野紫丝采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.4应助狂野紫丝采纳,获得10
16秒前
16秒前
甜蜜的手套应助狂野紫丝采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.4应助狂野紫丝采纳,获得10
16秒前
moling应助狂野紫丝采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.4应助狂野紫丝采纳,获得10
17秒前
潇洒的惋清应助任迷迷采纳,获得10
17秒前
17秒前
小二郎应助鳗鱼绿蝶采纳,获得10
17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
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Interpolation and Regression Models for the Chemical Engineer: Solving Numerical Problems 400
The Neuroscience of Language 400
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 7689654
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9251774
关于积分的说明 19972973
捐赠科研通 7262576
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3290401
关于科研通互助平台的介绍 2447125
邀请新用户注册赠送积分活动 2295173