Ultra-efficient electrocatalytic hydrogen evolution at one-step carbonization generated molybdenum carbide nanosheets/N-doped carbon

塔菲尔方程 过电位 电催化剂 材料科学 催化作用 化学工程 过渡金属 纳米技术 无机化学 化学 电化学 电极 物理化学 有机化学 工程类
作者
Cuicui Du,Hao Huang,Yue Wu,Siyuan Wu,Wenbo Song
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:8 (36): 16251-16258 被引量:66
标识
DOI:10.1039/c6nr03657k
摘要

The hydrogen evolution reaction (HER) from water through electrocatalysis using highly active noble metal-free catalysts as an alternative to precious Pt-based catalysts holds great promise for clean and renewable energy systems. Here, Mo2C nanosheets well-regulated in N-doped carbon (MCNS/NC)are facilely achieved by in situ confining carburization of a Mo-based inorganic-organic lamellar mesostructure at 900 °C, and demonstrated for the first time as an ultra-efficient and durable HER catalyst. The MCNS/NC displays a very low onset overpotential of ∼0 mV and an overpotential of 19 mV at 10 mA cm-2 with a small Tafel slope of 28.9 mV dec-1 in acid media, which is remarkably superior to most other transition metal-based catalysts and comparable to commercial Pt/C. The HER kinetics are further studied by EIS and Tafel slope analysis, suggesting the dominant Volmer-Tafel mechanism. An "outside-in" carburization mechanism for the evolution of MCNS/NC is proposed through detailed investigation of the samples annealed at different temperatures. This study highlights the importance of designing well-regulated functional nanostructures combined with a conductive carbonaceous matrix for versatile applications.

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
奋斗慕凝完成签到 ,获得积分10
3秒前
信念完成签到,获得积分10
4秒前
20250702完成签到 ,获得积分10
4秒前
huenguyenvan完成签到,获得积分10
8秒前
LYNB完成签到 ,获得积分10
9秒前
今天开心吗完成签到 ,获得积分10
10秒前
心静如水完成签到,获得积分10
11秒前
单纯的乐曲完成签到,获得积分10
13秒前
lily完成签到,获得积分10
14秒前
和谐续完成签到 ,获得积分10
14秒前
矮小的钥匙完成签到,获得积分10
16秒前
kyle完成签到 ,获得积分10
17秒前
Cala洛~完成签到 ,获得积分0
21秒前
24秒前
cc完成签到,获得积分10
24秒前
月未见明完成签到 ,获得积分10
25秒前
上善若水呦完成签到 ,获得积分10
25秒前
trophozoite完成签到 ,获得积分10
25秒前
Ping完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
kb发布了新的文献求助30
30秒前
研友_8DrX3n完成签到,获得积分10
31秒前
猪猪应助科研通管家采纳,获得10
33秒前
ding应助科研通管家采纳,获得30
33秒前
笑对人生完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
SKY完成签到,获得积分10
41秒前
好好完成签到,获得积分10
46秒前
孙刚完成签到 ,获得积分10
46秒前
滕青寒完成签到,获得积分10
47秒前
影像大侠完成签到,获得积分10
47秒前
无为完成签到,获得积分10
48秒前
Sandy完成签到,获得积分10
49秒前
liuliqiong完成签到,获得积分10
51秒前
木木完成签到 ,获得积分10
51秒前
苹果完成签到 ,获得积分10
52秒前
烟雨醉巷完成签到 ,获得积分10
53秒前
ylyao完成签到,获得积分10
55秒前
小羊学学学完成签到 ,获得积分10
56秒前
zh完成签到 ,获得积分10
57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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6427937
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8244697
关于积分的说明 17528399
捐赠科研通 5483357
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895159
邀请新用户注册赠送积分活动 1871344
关于科研通互助平台的介绍 1710432