Moving beyond bimetallic-alloy to single-atom dimer atomic-interface for all-pH hydrogen evolution

双金属片 催化作用 二聚体 离解(化学) Atom(片上系统) 化学 纳米材料 氢原子 纳米技术 材料科学 物理化学 计算机科学 有机化学 嵌入式系统 烷基
作者
Ashwani Kumar,Viet Q. Bui,Jinsun Lee,Lingling Wang,Amol R. Jadhav,Xinghui Liu,Xiaodong Shao,Yang Liu,Jianmin Yu,Yosep Hwang,Huong Thi Bui,Sara Ajmal,Min Gyu Kim,Seong‐Gon Kim,Gyeong‐Su Park,Yoshiyuki Kawazoe,Hyoyoung Lee
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:12 (1): 6766-6766 被引量:232
标识
DOI:10.1038/s41467-021-27145-3
摘要

Single-atom-catalysts (SACs) afford a fascinating activity with respect to other nanomaterials for hydrogen evolution reaction (HER), yet the simplicity of single-atom center limits its further modification and utilization. Obtaining bimetallic single-atom-dimer (SAD) structures can reform the electronic structure of SACs with added atomic-level synergistic effect, further improving HER kinetics beyond SACs. However, the synthesis and identification of such SAD structure remains conceptually challenging. Herein, systematic first-principle screening reveals that the synergistic interaction at the NiCo-SAD atomic interface can upshift the d-band center, thereby, facilitate rapid water-dissociation and optimal proton adsorption, accelerating alkaline/acidic HER kinetics. Inspired by theoretical predictions, we develop a facile strategy to obtain NiCo-SAD on N-doped carbon (NiCo-SAD-NC) via in-situ trapping of metal ions followed by pyrolysis with precisely controlled N-moieties. X-ray absorption spectroscopy indicates the emergence of Ni-Co coordination at the atomic-level. The obtained NiCo-SAD-NC exhibits exceptional pH-universal HER-activity, demanding only 54.7 and 61 mV overpotentials at -10 mA cm-2 in acidic and alkaline media, respectively. This work provides a facile synthetic strategy for SAD catalysts and sheds light on the fundamentals of structure-activity relationships for future 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
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
随缘完成签到 ,获得积分10
刚刚
ycd发布了新的文献求助30
刚刚
wyq完成签到,获得积分10
刚刚
慕青应助Shinewei采纳,获得10
1秒前
zd完成签到,获得积分10
1秒前
Nero完成签到,获得积分10
1秒前
小迷鹿完成签到,获得积分10
1秒前
小马甲应助侯谋采纳,获得10
1秒前
香蕉觅云应助FUNG采纳,获得10
1秒前
浮游应助渡月桥采纳,获得10
1秒前
伶俐夏旋完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
小碗君发布了新的文献求助10
2秒前
逸龙完成签到,获得积分0
2秒前
CipherSage应助夏温采纳,获得10
2秒前
CC完成签到,获得积分10
2秒前
超帅从彤完成签到,获得积分10
2秒前
MRu发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
LL完成签到,获得积分10
2秒前
研友_Z1eelZ发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
jingyao发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
欣喜的人龙完成签到 ,获得积分10
4秒前
zz发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
帅气yumin关注了科研通微信公众号
4秒前
打打应助大胆的绮兰采纳,获得10
4秒前
Zqs完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6应助77采纳,获得10
5秒前
Grace159完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
DADing发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
SciGPT应助研友_Lpa2On采纳,获得10
5秒前
6秒前
天天快乐应助赵娜采纳,获得10
6秒前
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Item Response Theory 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 600
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5427662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4541429
关于积分的说明 14177035
捐赠科研通 4459071
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2445220
邀请新用户注册赠送积分活动 1436407
关于科研通互助平台的介绍 1413780