Single-phase perovskite oxide with super-exchange induced atomic-scale synergistic active centers enables ultrafast hydrogen evolution

催化作用 氧化物 离解(化学) 钙钛矿(结构) 解吸 氧气 材料科学 金属 原子单位 析氧 吸附 无机化学 化学 化学工程 物理化学 物理 结晶学 电化学 电极 工程类 有机化学 冶金 量子力学 生物化学
作者
Jie Dai,Yinlong Zhu,Hassan A. Tahini,Qian Lin,Yu Chen,Daqin Guan,Chuan Zhou,Zhiwei Hu,Hong-Ji Lin,Ting‐Shan Chan,Chien‐Te Chen,Sean C. Smith,Huanting Wang,Wei Zhou,Zongping Shao
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:11 (1): 5657-5657 被引量:273
标识
DOI:10.1038/s41467-020-19433-1
摘要

The state-of-the-art active HER catalysts in acid media (e.g., Pt) generally lose considerable catalytic performance in alkaline media mainly due to the additional water dissociation step. To address this issue, synergistic hybrid catalysts are always designed by coupling them with metal (hydro)oxides. However, such hybrid systems usually suffer from long reaction path, high cost and complex preparation methods. Here, we discover a single-phase HER catalyst, SrTi0.7Ru0.3O3-δ (STRO) perovskite oxide highlighted with an unusual super-exchange effect, which exhibits excellent HER performance in alkaline media via atomic-scale synergistic active centers. With insights from first-principles calculations, the intrinsically synergistic interplays between multiple active centers in STRO are uncovered to accurately catalyze different elementary steps of alkaline HER; namely, the Ti sites facilitates nearly-barrierless water dissociation, Ru sites function favorably for OH* desorption, and non-metal oxygen sites (i.e., oxygen vacancies/lattice oxygen) promotes optimal H* adsorption and H2 desorption.
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
刚刚
朴素树叶发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
慕白完成签到,获得积分10
2秒前
LZ7_发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
景时完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
liu完成签到,获得积分10
2秒前
fang发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
lattercomer完成签到,获得积分10
3秒前
今后应助听风采纳,获得10
3秒前
落后十八发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
张欢馨应助小樱采纳,获得10
4秒前
银铯完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
辅仁发布了新的文献求助10
6秒前
Hui完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
刘云完成签到,获得积分10
6秒前
小鱼儿发布了新的文献求助10
6秒前
warry发布了新的文献求助10
6秒前
可爱的函函应助zclm采纳,获得10
7秒前
小杨发布了新的文献求助10
7秒前
黑白完成签到,获得积分10
7秒前
头铁老常发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
hanyangyang完成签到,获得积分10
9秒前
pluto应助小雨采纳,获得10
9秒前
Qin完成签到 ,获得积分10
9秒前
饼干完成签到,获得积分10
9秒前
木雨超发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
平淡如天完成签到,获得积分10
10秒前
goodbuhui发布了新的文献求助10
10秒前
姚奕如发布了新的文献求助10
10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
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7652437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9223843
关于积分的说明 19810175
捐赠科研通 7218355
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3278914
关于科研通互助平台的介绍 2439677
邀请新用户注册赠送积分活动 2278115