Plasma-assisted highly dispersed Pt single atoms on Ru nanoclusters electrocatalyst for pH-universal hydrogen evolution

纳米团簇 过电位 电催化剂 催化作用 材料科学 化学工程 离解(化学) 无机化学 纳米技术 化学 电极 物理化学 电化学 有机化学 工程类
作者
Yanjun Chen,Jing Li,Ning Wang,Yanan Zhou,Jian Zheng,Wei Chu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:448: 137611-137611 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137611
摘要

Exploring highly active and stable electrocatalyst using trace noble metals for hydrogen evolution reaction (HER) is urgently needed but still challenging. Here, atomically dispersed Pt on ultrafine Ru nanoclusters (∼1.46 nm) loaded by the commercial acetylene black (Acet) support is fabricated by a facile one-step cold-plasma technique. The Pt single atoms on Ru nanoclusters electrocatalyst (Pt0.47-Ru/Acet) with 0.47 wt% content of Pt exhibit an excellent HER activity in all pH, achieving ultralow overpotential of only 17, 28, and 8 mV at 10 mA·cm−2 in 1 M KOH, 0.5 M H2SO4, and 1 M PBS, respectively. And the mass activity of Pt0.47-Ru/Acet catalyst in alkaline is about 5.54 and 2.15 times that of commercial Ru/C and Pt/C catalyst at an overpotential of 100 mV, respectively. Meanwhile, after 8000 CV cycles, there is barely performance decrease for Pt0.47-Ru/Acet, displaying good stability. DFT calculation reveals that the Pt single atoms could effectively regulate the electronic structure of Ru clusters, and reduce the energy barriers of water dissociation (Volmer step) as well as subsequent hydrogen evolution (Heyrovsky step), thus enhancing the alkaline HER performance effectively. This work provides an effective approach to designing a high-performance HER electrocatalyst with the atomic-dimension Pt surface modification.
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
1秒前
bbear发布了新的文献求助10
2秒前
冷静水池完成签到,获得积分10
3秒前
粗犷的书包完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI5应助jzhou88采纳,获得10
4秒前
4秒前
zlq完成签到,获得积分10
5秒前
英俊的铭应助聪慧的斑马采纳,获得30
5秒前
5秒前
5秒前
lili完成签到,获得积分10
6秒前
SWEETYXY发布了新的文献求助10
6秒前
开心的芒果应助优美飞薇采纳,获得10
7秒前
zlq发布了新的文献求助10
8秒前
Prime完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助简单刺猬采纳,获得10
9秒前
yang完成签到,获得积分20
10秒前
伶俐如冰完成签到,获得积分10
10秒前
徐徐徐完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
ZJU完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Bihhh发布了新的文献求助10
12秒前
jianxin完成签到,获得积分10
12秒前
lanlan发布了新的文献求助10
12秒前
是滴是滴完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
无限白易应助cong采纳,获得20
15秒前
jianxin发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
wwww完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
sunnyfriend完成签到,获得积分10
18秒前
大模型应助专一的幻儿采纳,获得10
18秒前
19秒前
20秒前
铁柱威武完成签到 ,获得积分10
20秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Images that translate 500
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Handbook of Innovations in Political Psychology 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 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 3842096
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3384295
关于积分的说明 10533721
捐赠科研通 3104627
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1709760
邀请新用户注册赠送积分活动 823319
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 773993