Cooling Crystallization at Solid Interfaces en Route to a Janus Nanocatalyst

杰纳斯 过电位 析氧 材料科学 制氢 电催化剂 化学工程 双功能 结晶 电解 催化作用 分解水 碱性水电解 杰纳斯粒子 纳米技术 无机化学 电极 电化学 化学 物理化学 有机化学 工程类 电解质 光催化
作者
Jiale Li,Tao Gan,Ruohan Yu,Jian Cai,Zechao Zhuang,Han Zhu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202512893
摘要

Abstract Hydrogen production via water electrolysis is limited by the sluggish kinetics of the oxygen evolution reaction (OER), however replacing OER with the urea oxidation reaction (UOR) provides a promising, energy‐efficient alternative. The development of Janus electrocatalysts offers new opportunities to address the intrinsic complexity problem of the UOR, which involves multiple electron transfers. Here, a cooling crystallization strategy is reported, guided by carbophilicity differences, to synthesize multi‐metallic RuNiW/W 2 C Janus nanoparticles as efficient catalysts for catalyzing the UOR. In the synthesis, W 2 C forms during the initial heating stage and serves as a substrate that promotes the exsolution and subsequent growth of the RuNiW phase upon cooling. This Janus electrocatalyst demonstrates outstanding bifunctional performance, requiring only 1.40 V versus RHE for the UOR and an overpotential of 133 mV for the hydrogen evolution reaction to achieve a current density of 100 mA cm −2 . Moreover, it enables urea‐assisted electrolyzer to operate continuously for over 200 h. Both experiments and calculations confirm that the Janus structure effectively modulates the valence state of Ni component, optimizing urea adsorption and reducing the energy barrier of the rate‐determining step. This work provides a new avenue for designing highly efficient Janus electrocatalysts for sustainable hydrogen production.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
醉生梦死发布了新的文献求助10
2秒前
Caesar完成签到,获得积分10
4秒前
避尘完成签到 ,获得积分10
5秒前
8秒前
浮游应助烟雨江南采纳,获得10
8秒前
9秒前
南桥枝完成签到 ,获得积分10
9秒前
yehata发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
大蛋发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
简单幸福完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
笨笨雪碧发布了新的文献求助10
15秒前
科目三应助阿邱采纳,获得10
16秒前
吕玥函发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
朱鸿超应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
柴桑青木应助小伊采纳,获得30
19秒前
默默白开水完成签到 ,获得积分10
20秒前
邱丽膏发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
24秒前
风清扬应助Lucas采纳,获得10
25秒前
MrSong发布了新的文献求助10
25秒前
浮游应助笨笨雪碧采纳,获得10
25秒前
26秒前
阿邱发布了新的文献求助10
29秒前
TW完成签到,获得积分10
29秒前
return发布了新的文献求助30
29秒前
123321发布了新的文献求助10
33秒前
tyughi完成签到,获得积分10
36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
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 1000
The Handbook of Communication Skills 500
求中国石油大学(北京)图书馆的硕士论文,作者董晨,十年前搞太赫兹的 500
基于3um sOl硅光平台的集成发射芯片关键器件研究 500
Educational Research: Planning, Conducting, and Evaluating Quantitative and Qualitative Research 460
Walnut Culture In California: Walnut Blight 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4797483
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4117262
关于积分的说明 12737489
捐赠科研通 3847378
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2120075
邀请新用户注册赠送积分活动 1142192
关于科研通互助平台的介绍 1031684