Thickness-dependent catalytic activity of hydrogen evolution based on single atomic catalyst of Pt above MXene

催化作用 MXenes公司 铂金 吉布斯自由能 材料科学 物理化学 化学物理 氢原子 制氢 基质(水族馆) 化学工程 化学 纳米技术 热力学 有机化学 物理 冶金 工程类 地质学 海洋学 烷基
作者
Zheng Shu,Yongqing Cai
出处
期刊:Journal of Physics: Condensed Matter [IOP Publishing]
卷期号:35 (20): 204001-204001 被引量:1
标识
DOI:10.1088/1361-648x/acc22a
摘要

Hydrogen as the cleanest energy carrier is a promising alternative renewable resource to fossil fuels. There is an ever-increasing interest in exploring efficient and cost-effective approaches of hydrogen production. Recent experiments have shown that single platinum atom immobilized on the metal vacancies of MXenes allows a high-efficient hydrogen evolution reaction (HER). Here usingab initiocalculations, we design a series of substitutional Pt-doped Tin+ 1CnTx(Tin+ 1CnTx-PtSA) with different thicknesses and terminations (n= 1, 2 and 3, Tx= O, F and OH), and investigate the quantum-confinement effect on the HER catalytic performance. Surprisingly, we reveal a strong thickness effect of the MXene layer on the HER performance. Among the various surface-terminated derivatives, Ti2CF2-PtSAand Ti2CH2O2-PtSAare found to be the best HER catalysts with the change of Gibbs free energy ΔGH*∼ 0 eV, complying with the thermoneutral condition. Theab initiomolecular dynamics simulations reveal that Ti2CF2-PtSAand Ti2CH2O2-PtSApossess a good thermodynamic stability. The present work shows that the HER catalytic activity of the MXene is not solely governed by the local environment of the surface such as Pt single atom. We point out the critical role of thickness control and surface decoration of substrate in achieving a high-performance HER catalytical activity.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
动听凌柏发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
tanbao完成签到,获得积分10
2秒前
啥时候能早睡完成签到 ,获得积分20
5秒前
黎明应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
李爱国应助粗心的忆山采纳,获得10
7秒前
黎明应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
benben应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
shinysparrow应助科研通管家采纳,获得20
8秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
光电很亮完成签到,获得积分10
8秒前
大Doctor陈发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
janet完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
11秒前
李健的小迷弟应助QIN123456采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
小杨发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
草拟大坝举报粗心的忆山求助涉嫌违规
16秒前
16秒前
汝今能执否完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
酸化土壤改良应助xiaofei666采纳,获得50
18秒前
18秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2393583
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2097519
关于积分的说明 5285671
捐赠科研通 1825211
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910109
版权声明 559943
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486400