Nanoscaled and Atomic Ruthenium Electrocatalysts Confined Inside Super‐Hydrophilic Carbon Nanofibers for Efficient Hydrogen Evolution Reaction

催化作用 碳纳米纤维 材料科学 热解 纳米颗粒 化学工程 纤维素 纳米纤维 电催化剂 氧化还原 纳米技术 无机化学 分解水 碳纤维 电化学 碳纳米管 化学 物理化学 电极 有机化学 光催化 复合材料 冶金 工程类 复合数
作者
Qianjie Xie,Zheng Wang,Like Lin,Yu Shu,Jingjing Zhang,Cong Li,Yehua Shen,Hiroshi Uyama
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:17 (38) 被引量:32
标识
DOI:10.1002/smll.202102160
摘要

A series of Ru-based catalysts have been developed for the hydrogen evolution reaction (HER) by the facile impregnation of copious and eco-friendly bacterial cellulose (BC) with Ru(bpy)3 Cl2 (bpy = 2,2'-bipyridine) followed by pyrolysis. After the oxidation and molecular recomposition processes that occur within the BC precursors during pyrolysis, sub-2 nm Ru nanoparticles (NPs) and atomic Ru species confined within surface-oxidized N-doped carbon nanofibers (CNFs) can be observed in the derived catalysts. The surface oxidation of CNFs leads the derived catalysts with super hydrophilicity and water-absorbing capacity, and also provides dimensional confinement for the nanoscaled and atomic Ru species. With these added structural advantages and the component synergy, the derived catalysts show superior HER activities, for which the overpotentials are as low as 19.6 mV (1 m KOH) and 55.0 mV (0.5 m H2 SO4 ) for the most active case at the current density of 10 mA cm-2 . Moreover, superior HER activity can be also achieved for the catalysts derived with a wide range of Ru loadings. Finally, the influence of Ru NP size on HER activity is investigated by density functional theory simulations. This method provides a reliable protocol for preparing highly active HER catalysts for scale-up applications.
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
yyzz发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
zheshi1发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
还单身的香菇完成签到,获得积分10
3秒前
坤坤发布了新的文献求助10
5秒前
机智毛豆发布了新的文献求助10
5秒前
马前人发布了新的文献求助30
5秒前
Jonny完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
科研宝发布了新的文献求助10
7秒前
滴答发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
上官若男应助穿堂风采纳,获得10
8秒前
Ava应助lvsehx采纳,获得10
8秒前
枫叶完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
小七发布了新的文献求助10
10秒前
斯文败类应助LLL采纳,获得10
11秒前
星辰大海应助helix采纳,获得10
12秒前
12秒前
潘潘完成签到 ,获得积分10
13秒前
炙热的雨双完成签到,获得积分10
14秒前
瘦瘦冬寒完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
852应助flying采纳,获得30
15秒前
汉堡包应助kelly采纳,获得10
15秒前
稳稳稳完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
skmaple发布了新的文献求助10
18秒前
科目三应助一木采纳,获得10
18秒前
华仔应助本色小杆子采纳,获得10
18秒前
熊猫爱豆浆完成签到,获得积分10
19秒前
碎峰完成签到,获得积分20
20秒前
20秒前
郑龙天完成签到,获得积分10
20秒前
王灿灿发布了新的文献求助10
21秒前
所所应助张翼德采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
武汉作战 石川达三 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Understanding Interaction in the Second Language Classroom Context 300
Fractional flow reserve- and intravascular ultrasound-guided strategies for intermediate coronary stenosis and low lesion complexity in patients with or without diabetes: a post hoc analysis of the randomised FLAVOUR trial 300
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 3811134
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3355447
关于积分的说明 10376297
捐赠科研通 3072298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1687391
邀请新用户注册赠送积分活动 811595
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 766700