Ultralow Ru-doped NiMoO4@Ni3(PO4)2 core-shell nanostructures for improved overall water splitting

兴奋剂 材料科学 纳米结构 壳体(结构) 芯(光纤) 分解水 纳米技术 光电子学 化学 复合材料 催化作用 生物化学 光催化
作者
Adel Al‐Salihy,Ce Liang,Abdulwahab Salah,Abdel-Basit Al-Odayni,Ziang Lu,Mengxin Chen,Qianqian Liu,Ping Xu
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:60: 360-375 被引量:4
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(24)60038-0
摘要

The potential of sustainable hydrogen production technology through water splitting necessitates the rational design of oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) bi-functional electrocatalysts. In this context, we initially synthesized and empirically evaluated ultralow Ru-doped NiMoO4@Ni3(PO4)2 core-shell nanostructures on nickel foam (Ru-NiMoO4@Ni3(PO4)2/NF). The hydrous NiMoO4 nanopillars were hydrothermally grown on NF, followed by successive RuCl3 etching and subsequent phosphorylation processes, leading to the final Ru-NiMoO4@Ni3(PO4)2/NF. The catalyst demonstrated impressive HER overpotential values of −14.8 and −57.1 mV at 10 and 100 mA cm−2, respectively, with a Tafel slope of 35.8 mV dec−1. For OER at 100 mA cm−2, an overpotential of 259.7 mV was observed, with a Tafel slope of 21.6 mV dec−1. The cell voltage required for overall water splitting was 1.43 V at 10 mA cm−2 and 1.68 V at 100 mA cm−2. Moreover, the catalyst exhibited superior stability for 150 h, emphasizing its practical utility for long-term applications. Subsequent density functional theory calculations aligned with these empirical findings, indicating a low water dissociation energy barrier (ΔGb = 0.46 eV), near-zero free adsorption energy for HER (ΔG*H = 0.02 eV), and suitable free adsorption energy for OER (ΔG*OOH − ΔG*OH = 2.74 eV), alongside a high density of states near the Fermi level. These results, informed by both experimental evaluation and theoretical validation, highlight the potential of Ru-NiMoO4@Ni3(PO4)2/NF as a high-performance catalyst for water splitting, setting a solid foundation for advancements in sustainable energy technologies.
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
缪风华发布了新的文献求助10
1秒前
舒心谷雪完成签到 ,获得积分10
2秒前
cc完成签到,获得积分10
2秒前
Tuniverse_完成签到 ,获得积分10
2秒前
开心元霜完成签到,获得积分10
3秒前
hero3发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
干净柏柳完成签到 ,获得积分10
6秒前
ly完成签到 ,获得积分10
6秒前
封雪婷完成签到,获得积分10
6秒前
无奈的豆沙包完成签到 ,获得积分10
7秒前
执念完成签到 ,获得积分10
7秒前
lalahei完成签到,获得积分10
7秒前
lucia5354完成签到,获得积分10
8秒前
wanci应助务实怀蕊采纳,获得10
10秒前
vivre223完成签到,获得积分10
10秒前
guai完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
zyzy完成签到,获得积分10
11秒前
hero应助千玺的小粉丝儿采纳,获得10
12秒前
45度人完成签到,获得积分10
13秒前
little佳发布了新的文献求助20
13秒前
超级的千青完成签到 ,获得积分10
13秒前
内向翰完成签到,获得积分10
15秒前
LeoYiS214完成签到,获得积分10
15秒前
曲夜白完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
SYLH应助暖冬的向日葵采纳,获得10
16秒前
科研通AI5应助缪风华采纳,获得10
17秒前
hero3完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
tiantiantian完成签到,获得积分10
19秒前
李健应助冷艳的咖啡采纳,获得10
21秒前
21秒前
Isaacwg168完成签到 ,获得积分10
21秒前
Yingkun_Xu完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
shimhjy应助fengfeng采纳,获得10
25秒前
annice发布了新的文献求助10
26秒前
6611发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13 edition 240
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3801141
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3346790
关于积分的说明 10330402
捐赠科研通 3063155
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1681388
邀请新用户注册赠送积分活动 807549
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763728