Multi-Band Centre Co-Tailoring of Iridium Diphosphide Nanoclusters Motivating Industrial Current Density Hydrogen Production

纳米团簇 催化作用 制氢 材料科学 生产(经济) 密度泛函理论 纳米技术 化学 有机化学 计算化学 宏观经济学 经济
作者
Xuan‐Yi Zhu,Shui-Zhong Zhao,Xuefeng Zhang,Xia Huang,Cheng‐Juan Gao,Lihong Yu,Zi‐Yi Du,Liming Cao,Chun‐Ting He
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (20): 15015-15024 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c04561
摘要

Transition metal phosphides (TMPs) are high-potential catalysts for hydrogen evolution reaction (HER) yet struggle with the long-term maintenance of high activity at ampere-level current densities. Size cutting and heteroatom modification of TMPs are effective ways to improve their surface affinities and catalytic efficiencies, but the particle stabilities and synergistic regulation of band structures at different sites have become huge challenges. Herein, we have successfully synthesized cluster-level sulfur-doped iridium diphosphide (S-IrP2) through a molecular engineering strategy. It requires only low overpotentials of 133.6 ± 1.2 and 217.2 ± 2.6 mV to drive industrial current densities of 1.0 and 2.0 A·cm–2, respectively, being one of the best alkaline HER catalyst. Moreover, it showed almost no activity loss over 20,000 cycles and exhibited a remarkable charge transfer amount that exceeds those of reported TMPs. The electronic tailoring of IrP2 by sulfur atoms enables simultaneous shifting of the d-band and f-band centers of Ir and the p-band center of P, which co-optimizes the H and OH adsorption to lowering the H migration and H2 formation barriers. This work demonstrates that the molecular confinement synthesis holds tremendous prospects for architecting ultrafine metallic compounds with re-definable active surfaces.
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
妞妞完成签到 ,获得积分10
刚刚
Selonfer完成签到,获得积分10
1秒前
李健的粉丝团团长应助abc采纳,获得10
1秒前
阿巴阿巴发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
June发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
琳666完成签到,获得积分10
2秒前
不吃汉堡完成签到 ,获得积分10
2秒前
聪慧元绿发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
5秒前
ding完成签到,获得积分10
5秒前
kaikai完成签到,获得积分10
5秒前
计蒙发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.4应助ykb采纳,获得30
6秒前
xiaolizi应助坚强的安柏采纳,获得50
6秒前
7秒前
852应助一念通则万达采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
初景发布了新的文献求助10
8秒前
小茶发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
贾克斯发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
ll发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
无情妙菡完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
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 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 6455729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8266266
关于积分的说明 17618484
捐赠科研通 5521980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904983
邀请新用户注册赠送积分活动 1881718
关于科研通互助平台的介绍 1724833