Mn‐Oxygen Compounds Coordinated Ruthenium Sites with Deprotonated and Low Oxophilic Microenvironments for Membrane Electrolyzer‐Based H2‐Production

脱质子化 催化作用 解吸 析氧 离解(化学) 吸附 过电位 电催化剂 电解 无机化学 电解质 材料科学 化学 光化学 化学工程 电极 有机化学 物理化学 离子 电化学 工程类
作者
Chengdong Yang,Zihe Wu,Zhenyang Zhao,Yun Gao,Tian Ma,Xianglin Luo,Chong Cheng,Yi Wang,Shuang Li,Changsheng Zhao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (38) 被引量:26
标识
DOI:10.1002/adma.202303331
摘要

Abstract Among the platinum‐group metals, ruthenium (Ru), with a low water dissociation energy, is considered a promising alternative to substitute Pt for catalyzing hydrogen evolution reaction (HER). However, optimizing the adsorption–desorption energies of H * and OH * intermediates on Ru catalytic sites is extremely desirable but remains challenging. Inspired by the natural catalytic characteristics of Mn‐oxygen complex, this study reports to design Mn‐oxygen compounds coordinated Ru sites (MOC‐Ru) with deprotonated and low oxophilic microenvironments for modulating the adsorption–desorption of H * and OH * to promote HER kinetics. Benefiting from the unique advantages of MOC structures, including weakened HOH bond at interface, electron donation ability, and deprotonation capability, the MOC‐Ru exhibits extremely low overpotential and ultralong stability in both acidic and alkaline electrolytes. Experimental observations and theoretical calculations elucidate that the MOC can accelerate water dissociation kinetics and promote OH * desorption in alkaline conditions and trigger the long‐range H * spillover for H 2 ‐release in acid conditions. The outstanding activity and stability of membrane electrolyzer display that the MOC‐Ru catalyst holds great potential as cathode for H 2 ‐production. This study provides essential insights into the crucial roles of deprotonated and low oxophilic microenvironments in HER catalysis and offers a new pathway to create an efficient water‐splitting cathode.
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
懦弱的小馒头完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
月拟完成签到,获得积分10
3秒前
99完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
CipherSage应助wyc采纳,获得10
4秒前
8秒前
1325850238发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
lilei完成签到,获得积分10
9秒前
酷酷元风完成签到,获得积分10
11秒前
xuminglan完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
多多发布了新的文献求助10
12秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
13秒前
H-kevin.发布了新的文献求助10
18秒前
小熊饼干发布了新的文献求助10
18秒前
多多完成签到,获得积分10
19秒前
善学以致用应助鹏程采纳,获得10
19秒前
骆十八完成签到,获得积分10
19秒前
月拟发布了新的文献求助30
19秒前
脑洞疼应助有匪采纳,获得30
20秒前
21秒前
21秒前
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
义气白开水完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
zhuazhua完成签到 ,获得积分10
24秒前
罗踩踩发布了新的文献求助10
25秒前
MchemG应助阿良采纳,获得10
25秒前
26秒前
26秒前
wangshaung发布了新的文献求助20
26秒前
27秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
非光滑分析与控制理论 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Effect of clapping movement with groove rhythm on executive function: focusing on audiomotor entrainment 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3826623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3368959
关于积分的说明 10453002
捐赠科研通 3088482
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1699152
邀请新用户注册赠送积分活动 817281
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770136