Polyoxometalate-derived bi-functional crystalline/amorphous interfaces with optimized d-electron configuration for efficient self-powered hydrazine-seawater splitting

多金属氧酸盐 电解 海水 分解水 无定形固体 联氨(抗抑郁剂) 电解质 电解水 电催化剂 析氧 化学工程 无机化学 材料科学 化学 电化学 催化作用 电极 物理化学 结晶学 有机化学 工程类 地质学 海洋学 光催化 色谱法
作者
Qinghao Quan,Xiaolei Li,Chen Song,Qisen Jia,Huasen Lu,Xuejing Cui,Guangbo Liu,Xin Chen,Luhua Jiang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:488: 150897-150897 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150897
摘要

Hydrazine-assisted water electrolysis is a promising energy-efficient strategy for hydrogen production. Nonetheless, developing high-performance bi-functional electrocatalysts towards both hydrogen evolution reaction (HER) and hydrazine oxidation reaction (HzOR) remains great challenges, especially for hydrazine-seawater splitting. Herein, we report a polyoxometalate-assisted in-situ synthesis protocol for constructing bi-functional crystalline/amorphous Pt/MoO3-x interfaces toward both efficient HER and HzOR. The polyoxometalate-derived crystalline/amorphous Pt/MoO3-x interfaces deliver working potentials of only –23 and −41 mV at 10 mA cm−2 for HER and HzOR in seawater electrolyte, respectively. Meanwhile, ultrahigh mass activities of 38.39 A mgPt-1 for HER at −100 mV potential and 23.84 A mgPt-1 for HzOR at 50 mV potential are also achieved, over 30.2 and 52.9 times higher than those of commercial Pt/C. As bi-functional electrocatalysts for overall hydrazine-seawater splitting, the electrolyzer requires a cell voltage of only 55/238 mV at 10/100 mA cm−2, 1.584/1.543 V lower than that of the seawater splitting system. Moreover, a proof-of-concept self-powered hydrazine-seawater electrolysis system driven by direct hydrazine fuel cell is further demonstrated, which achieves a hydrogen production rate of 0.29 mL cm−2 min−1. DFT calculations verify that, the crystalline/amorphous interfaces endow Pt/MoO3-x an optimized d-electron configuration with favorable H* adsorption and promoted dehydrogenation kinetics of *N2H4 to *N2H3 in the potential-determining step. This work provides a novel strategy and inspiration toward the design of efficient bi-functional electrocatalysts for hydrazine-assisted hydrogen production from seawater.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
真实的乌龟完成签到 ,获得积分10
3秒前
ylyao完成签到 ,获得积分10
5秒前
清风完成签到 ,获得积分10
7秒前
噜噜晓完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI5应助学术乞丐采纳,获得10
11秒前
江南春完成签到 ,获得积分10
11秒前
大水完成签到 ,获得积分10
21秒前
海阔天空完成签到 ,获得积分10
28秒前
帅气的宽完成签到 ,获得积分10
36秒前
nojego发布了新的文献求助30
37秒前
kanong完成签到,获得积分0
39秒前
文曲星本星完成签到,获得积分10
57秒前
月军完成签到,获得积分10
1分钟前
小young完成签到 ,获得积分10
1分钟前
饱满烙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
notsoeasy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
整齐的惮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
房天川完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
怕孤单的思雁完成签到,获得积分10
2分钟前
诺亚方舟哇哈哈完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
fishss完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cqhecq完成签到,获得积分10
2分钟前
李东东完成签到 ,获得积分10
2分钟前
吉吉完成签到,获得积分10
2分钟前
陈龙完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
雍州小铁匠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科科通通完成签到,获得积分10
2分钟前
凡凡完成签到,获得积分10
2分钟前
Fin2046完成签到,获得积分10
2分钟前
弧光完成签到 ,获得积分0
3分钟前
Hindiii完成签到,获得积分10
3分钟前
涛1完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
jiujieweizi完成签到 ,获得积分10
3分钟前
学术乞丐发布了新的文献求助10
3分钟前
yangching完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
【请各位用户详细阅读此贴后再求助】科研通的精品贴汇总(请勿应助) 10000
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Research on Disturbance Rejection Control Algorithm for Aerial Operation Robots 1000
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4043556
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3581275
关于积分的说明 11383837
捐赠科研通 3308665
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1821127
邀请新用户注册赠送积分活动 893553
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815751