Electron configuration modulation of rare earth metal for remarkably elevated hydrogen evolution reaction

过电位 催化作用 密度泛函理论 材料科学 氧化物 电解质 兴奋剂 过渡金属 分解水 纳米技术 化学工程 无机化学 化学物理 电化学 物理化学 化学 计算化学 电极 光电子学 冶金 光催化 工程类 生物化学 有机化学
作者
Huangcong Tang,Tongchen Zhang,Qian Zheng,Tinglin Huang,Sheying Dong
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:623: 157070-157070 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2023.157070
摘要

The heterogeneous-element doping engineering has been emerged as an intriguing strategy to precisely modulate the local electronic structure of transition metal phosphides (TMPs) for hydrogen evolution reactions (HER), which remains a grand challenge. Herein, a novel and universal strategy is achieved via incorporating rare earth (RE) metals (RE = Gd, Tb, and Ho) into FeNi-based phosphides embedded in nitrogen-doped carbon nanotubes ([email protected]). Three catalysts prepared exhibit various extrinsic morphologies, good hydrophilic features, and outstanding intrinsic catalytic activity. [email protected], [email protected], and [email protected] afford a high HER activity with the low overpotential of 63.3, 47.5, and 99.8 mV at 10 mA cm−2 (η10) in the acidic electrolyte, respectively. In particular, [email protected] exhibits superior durability for 95 h at 150 mA cm−2 with nearly negligible decay. The state-of-art structural characterizations and density functional theory (DFT) calculations demonstrate that RE metals doping can precisely regulate the Gibbs free energy of hydrogen adsorption (ΔGH*) of [email protected] by electron configuration modulation and FeP/RE oxide (REO) heterojunction. This strategy initially unravels an effective template based on the RE-controlled synthesis of FeNi-based phosphides to construct highly-active and stable HER electrocatalysts, paving a new avenue for engineering and commodifying of the RE doped TMPs in the fields of energy storage and conversion.
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
搜集达人应助PanLi采纳,获得30
1秒前
FiFi完成签到 ,获得积分10
2秒前
Yu完成签到,获得积分10
3秒前
mhy完成签到 ,获得积分10
4秒前
火星上的百川完成签到,获得积分10
4秒前
jiaozitop完成签到,获得积分10
4秒前
mm完成签到,获得积分10
5秒前
研友_Z30Kz8完成签到,获得积分0
6秒前
goldNAN完成签到,获得积分10
7秒前
熊雅完成签到,获得积分10
8秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
威武的人杰完成签到,获得积分10
11秒前
飘逸惠完成签到,获得积分10
11秒前
闾阎grit完成签到,获得积分10
12秒前
薛定谔的猫完成签到,获得积分10
13秒前
遇见完成签到,获得积分10
13秒前
皮皮团完成签到 ,获得积分10
14秒前
娷静完成签到 ,获得积分10
14秒前
糖糖科研顺利呀完成签到 ,获得积分10
15秒前
机智马里奥完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
孔雀翎完成签到,获得积分10
18秒前
洛城l完成签到,获得积分10
20秒前
chen发布了新的文献求助10
21秒前
李健的小迷弟应助leyouyou采纳,获得10
26秒前
AU魏完成签到 ,获得积分10
28秒前
科研通AI2S应助chen采纳,获得10
28秒前
GGY完成签到 ,获得积分10
29秒前
林克完成签到,获得积分10
30秒前
和谐的鹤轩完成签到 ,获得积分10
30秒前
木卫二发布了新的文献求助10
31秒前
34秒前
didi完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
洁净的嘉熙应助甜美乘云采纳,获得10
36秒前
高分求助中
论现代体育科学研究的方法学特征 1000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
Petrology and Plate Tectonics 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6914286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8606025
关于积分的说明 18260660
捐赠科研通 6325439
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3067757
关于科研通互助平台的介绍 2094949
邀请新用户注册赠送积分活动 2045061