The Electronic Metal–Support Interaction Directing the Design of Single Atomic Site Catalysts: Achieving High Efficiency Towards Hydrogen Evolution

催化作用 金属 材料科学 化学 纳米技术 有机化学
作者
Jiarui Yang,Wen‐Hao Li,Shengdong Tan,Kaini Xu,Yu Wang,Dingsheng Wang,Yadong Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:60 (35): 19085-19091 被引量:263
标识
DOI:10.1002/anie.202107123
摘要

It is still of great difficulty to develop the non-platinum catalyst with high catalytic efficiency towards hydrogen evolution reaction via the strategies till now. Therefore, it is necessary to develop the new methods of catalyst designing. Here, we put forward the catalyst designed by the electronic metal-support interaction (EMSI), which is demonstrated to be a reliable strategy to find out the high-efficiency catalyst. We carried out the density functional theory calculation first to design the proper EMSI of the catalyst. We applied the model of M1-M2-X (X=C, N, O) during the calculation. Among the catalysts we chose, the EMSI of Rh1TiC, with the active sites of Rh1-Ti2C2, is found to be the most proper one for HER. The electrochemical experiment further demonstrated the feasibility of the EMSI strategy. The single atomic site catalyst of Rh1-TiC exhibits higher catalytic efficiency than that of state-of-art Pt/C. It achieves a small overpotential of 22 mV and 86 mV at the at the current density of 10 mA cm-2 and 100 mA cm-2 in acid media, with a Tafel slope of 25 mV dec-1 and a mass activity of 54403.9 mA cm-2 mgRh -1 (vs. 192.2 mA cm-2 mgPt -1 of Pt/C). Besides, it also shows appealing advantage in energy saving compared with Pt/C (≈20 % electricity consuming decrease at 2 kA m-2 ) Therefore, we believe that the strategy of regulating EMSI can act as a possible way for achieving the high catalytic efficiency on the next step of SACs.
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
1秒前
雪儿完成签到,获得积分10
1秒前
爆米花应助小张z采纳,获得10
1秒前
jason完成签到,获得积分10
1秒前
栗子完成签到,获得积分10
2秒前
坚定书竹完成签到 ,获得积分10
2秒前
小黑莓完成签到,获得积分10
4秒前
小饼一定要上岸完成签到,获得积分10
4秒前
一枝杷枇发布了新的文献求助10
4秒前
get发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
赘婿应助李静采纳,获得10
6秒前
战战兢兢的失眠完成签到 ,获得积分10
7秒前
挽风完成签到 ,获得积分10
7秒前
xiaofei应助我要毕业采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
要减肥的冥完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
无聊的霸完成签到,获得积分10
10秒前
lxy完成签到,获得积分10
10秒前
郭慢慢发布了新的文献求助10
10秒前
ZXW完成签到,获得积分10
10秒前
river发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
小张z发布了新的文献求助10
12秒前
叶子完成签到,获得积分10
13秒前
甜味白开水完成签到,获得积分10
13秒前
感动的雁枫完成签到,获得积分10
13秒前
wzy完成签到,获得积分10
14秒前
木木发布了新的文献求助10
14秒前
PANSIXUAN完成签到,获得积分10
15秒前
优美元枫完成签到,获得积分10
15秒前
吉以寒完成签到,获得积分10
16秒前
惊鸿H完成签到 ,获得积分10
16秒前
金刚芭比狲大娘完成签到,获得积分10
16秒前
耘清完成签到,获得积分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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
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 6404543
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8223759
关于积分的说明 17430876
捐赠科研通 5457112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883728
邀请新用户注册赠送积分活动 1859969
关于科研通互助平台的介绍 1701380