Modulating the d‐Band Center Enables Ultrafine Pt3Fe Alloy Nanoparticles for pH‐Universal Hydrogen Evolution Reaction

材料科学 金属间化合物 催化作用 合金 纳米颗粒 离解(化学) 吸附 电催化剂 电解质 化学工程 介孔材料 无机化学 物理化学 纳米技术 化学 电化学 冶金 有机化学 电极 工程类
作者
Panyong Kuang,Zhenrui Ni,Bicheng Zhu,Yue Lin,Jiaguo Yu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (41): e2303030-e2303030 被引量:351
标识
DOI:10.1002/adma.202303030
摘要

Abstract By providing dual active sites to synergistically accelerate H 2 O dissociation and H + reduction, ordered intermetallic alloys usually show extraordinary performance for pH‐universal hydrogen evolution reaction (HER). Herein, activated N‐doped mesoporous carbon spheres supported intermetallic Pt 3 Fe alloys (Pt 3 Fe/NMCS‐A), as a highly‐efficient electrocatalyst for pH‐universal HER, are reported. The Pt 3 Fe/NMCS‐A exhibits low overpotentials ( η 10 ) of 13, 29, and 48 mV to deliver 10 mA cm −2 in 0.5 m H 2 SO 4 , 1.0 m KOH, and 1.0 m phosphate buffered solution (PBS), respectively, as well as robust stability to maintain the overall catalytic performances. Theoretical studies reveal that the strong Pt 5d–Fe 3d orbital electronic interactions negatively shift the d‐band center ( ε d ) of Pt 5d orbital, resulting in reduced H* adsorption energy of Pt sites and enhanced acidic HER activity. With Pt and Fe acting as co‐adsorption sites for H* and *OH intermediates, respectively, a low energy barrier is required for Pt 3 Fe/NMCS‐A to dissociate H 2 O to afford H* intermediates, which greatly promotes the H* adsorption and H 2 formation in alkaline and neutral conditions. The synthetic strategy is further extended to the synthesis of Pt 3 Co and Pt 3 Ni alloys with excellent HER activity in pH‐universal electrolytes, demonstrating the great potential of these Pt‐based alloys for practical applications.
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
dxx发布了新的文献求助10
刚刚
科目三应助谦让小玉采纳,获得10
2秒前
lushanxihai发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
脑洞疼应助UGO采纳,获得10
4秒前
Wang完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
维克托雷发布了新的文献求助10
5秒前
Guide_steps完成签到,获得积分10
6秒前
幸福脆桃发布了新的文献求助10
6秒前
10秒前
scholar_zhou完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI6.2应助sougardenist采纳,获得10
13秒前
15秒前
15秒前
zlw完成签到 ,获得积分10
15秒前
zhitong完成签到,获得积分0
16秒前
我是老大应助嘟嘟嘟嘟嘟采纳,获得10
17秒前
圣诞怪杰k完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
22秒前
23秒前
24秒前
Lilililili完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
乱世完成签到,获得积分10
26秒前
CXSCXD完成签到,获得积分10
26秒前
UGO发布了新的文献求助10
27秒前
共享精神应助起床做核酸采纳,获得10
28秒前
小白发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
30秒前
31秒前
mimi发布了新的文献求助10
32秒前
食肉动物完成签到,获得积分10
33秒前
35秒前
我是老大应助sougardenist采纳,获得10
35秒前
36秒前
白开关注了科研通微信公众号
37秒前
小白发布了新的文献求助10
37秒前
高分求助中
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6902767
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8596984
关于积分的说明 18251171
捐赠科研通 6304369
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3062908
关于科研通互助平台的介绍 2084604
邀请新用户注册赠送积分活动 2040803