Carboxylated carbon quantum dot-induced binary metal–organic framework nanosheet synthesis to boost the electrocatalytic performance

塔菲尔方程 过电位 纳米片 材料科学 析氧 金属有机骨架 剥脱关节 纳米技术 化学工程 电流密度 电池(电) 电化学 石墨烯 电极 化学 有机化学 物理化学 物理 吸附 量子力学 工程类 功率(物理)
作者
Daqi Song,Huazhang Guo,Kai Huang,Huiyi Zhang,Jia Chen,Liang Wang,Cheng Lian,Yong Wang
出处
期刊:Materials Today [Elsevier BV]
卷期号:54: 42-51 被引量:130
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2022.02.011
摘要

Two-dimensional (2D) metal–organic framework nanosheets (MOF NSs) are robust candidates for highly efficient oxygen evolution reactions (OERs). However, challenging top-down synthesis strategies still hinder electrocatalytic applications. Here, we directly fabricate 2D NiFe-MOF NSs induced by carboxylated carbon quantum dots (CQDs-COOH) in-situ through a one-step room-temperature "bottom-up" synthesis strategy without additional complex and low-yield exfoliation processes. Density functional theory calculations confirm that CQDs-COOH enlarges the layer spacing of the NiFe-MOF and effectively induces the formation of NiFe-MOF NSs via electron-withdrawing –COOH groups. Furthermore, CQDs-COOH increases the positive charge on the active sites and improves the OER performance of NiFe-MOF. NiFe-MOF NSs@CQDs-COOH shows a low overpotential of 261 mV to reach a 10-mA cm−2 current density and a small Tafel slope of 56 mV dec−1 and exhibits high durability after 48 h of long-term testing. These excellent electrocatalytic performances are also illustrated by application in a rechargeable Zn-air flow battery, which demonstrates an open-circuit voltage of 1.42 V, a 133.5° static contact angle, and an excellent specific capacity of 895.5 mAh gZn-1. The universal CQD-induced approach for bottom-up synthesis of high-efficiency 2D MOF NSs will facilitate the progress of 2D catalysts to construct state-of-the-art energy conversion and storage devices.
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
ZHANG发布了新的文献求助50
1秒前
纪诗筠发布了新的文献求助10
1秒前
bc完成签到,获得积分10
2秒前
super欢发布了新的文献求助10
2秒前
思源的应助被accept采纳,获得10
3秒前
虚拟的凝海完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
错愕完成签到 ,获得积分10
4秒前
Tictor发布了新的文献求助20
4秒前
陌生人完成签到,获得积分10
5秒前
0823发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.4的应助被八月采纳,获得10
6秒前
孟一帆发布了新的文献求助10
7秒前
pray5959完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
小猫疯完成签到 ,获得积分10
9秒前
小黑仙儿完成签到,获得积分10
9秒前
光XX完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
挚友发布了新的文献求助30
10秒前
是漏漏呀完成签到,获得积分10
12秒前
满意曼寒完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Yezy完成签到,获得积分10
14秒前
bin完成签到,获得积分10
14秒前
zhangxu发布了新的文献求助10
14秒前
fangyuan完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
oblivious完成签到,获得积分10
19秒前
二橦完成签到,获得积分10
21秒前
weifengzhong发布了新的文献求助10
21秒前
阳的鱼仔完成签到,获得积分10
22秒前
小陈完成签到,获得积分10
22秒前
super欢完成签到,获得积分10
22秒前
ff完成签到,获得积分20
24秒前
YYY完成签到,获得积分10
26秒前
郭正东发布了新的文献求助30
26秒前
27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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143426
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9542874
关于积分的说明 21654578
捐赠科研通 7728801
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422053
关于科研通互助平台的介绍 2547395
邀请新用户注册赠送积分活动 2464861