亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Local Electric Field Effects on Water Dissociation in Bipolar Membranes Studied Using Core–Shell Catalysts

催化作用 离解(化学) 电场 材料科学 化学工程 壳体(结构) 化学物理 化学 物理化学 复合材料 有机化学 物理 工程类 生物化学 量子力学
作者
Prasad V. Sarma,Boris V. Kramar,Lihaokun Chen,Sayantan Sasmal,Nicholas P. Weingartz,Jiawei Huang,James B. Mitchell,Minkyoung Kwak,Lin X. Chen,Shannon W. Boettcher
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:36 (24): 11863-11872 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.4c02190
摘要

The local electric field strength is thought to affect the rate of water dissociation (WD) in bipolar membranes (BPMs) at the catalyst–nanoparticle surfaces. Here, we study core–shell nanoparticles, where the core is metallic, semiconducting, or insulating, to understand this effect. The nanoparticle cores were coated with a WD catalyst layer (TiO 2 or HfO 2 ) via atomic layer deposition (ALD), and the morphology was imaged with transmission electron microscopy. Irrespective of the core material, these core–shell catalysts displayed comparable WD overpotentials at optimal mass loading, despite the hypothesized differences in the electric field strength across the catalyst particle suggested by continuum electrostatic simulations. Substantial atomic interdiffusion between the core and shell was ruled out by X-ray absorption spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and diffuse reflectance optical measurements. However, the optimal mass loading of catalyst was roughly 1 order of magnitude higher for the conductive and high dielectric core materials than for the low dielectric insulating cores. These findings are consistent with the hypothesis that electric field screening within the core material focuses the electric field drop between particles such that larger film thicknesses can be tolerated. Collectively, these data support the idea that it is the local electric field at the molecular level that controls proton-transfer rates and that the metal core/dielectric-shell constructs introduced here modulate that field. Further materials and synthetic design may enable optimization of the electric field strength across the proton-transfer trajectory at the material surface.
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
沿途有你完成签到 ,获得积分10
1秒前
石中酒发布了新的文献求助10
3秒前
8秒前
orixero应助morena采纳,获得10
12秒前
45秒前
1分钟前
sfwrbh完成签到,获得积分10
1分钟前
mialabulula完成签到,获得积分20
1分钟前
李爱国应助昂帕帕斯采纳,获得10
1分钟前
种地小能手~完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
求学发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
苏qj完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
沉静夏之发布了新的文献求助10
1分钟前
昂帕帕斯发布了新的文献求助10
1分钟前
bonster完成签到,获得积分10
1分钟前
碳酸芙兰完成签到,获得积分10
1分钟前
wanci应助北極喵兒采纳,获得10
2分钟前
赘婿应助00采纳,获得10
2分钟前
苏qj发布了新的文献求助20
2分钟前
2分钟前
morena发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
桓某人发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
肥肉叉烧完成签到,获得积分10
3分钟前
Huayan发布了新的文献求助10
3分钟前
三毛完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
兔子不吃胡萝卜完成签到 ,获得积分10
3分钟前
北極喵兒发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
00发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
打打应助求学采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7142338
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8790091
关于积分的说明 18579643
捐赠科研通 6732957
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3156427
关于科研通互助平台的介绍 2284784
邀请新用户注册赠送积分活动 2130756