The 3D porous “celosia” heterogeneous interface engineering of layered double hydroxide and P-doped molybdenum oxide on MXene promotes overall water-splitting

过电位 催化作用 分解水 析氧 材料科学 化学工程 氢氧化物 双功能 氧化物 基质(水族馆) 密度泛函理论 无机化学 化学 电化学 物理化学 计算化学 光催化 电极 工程类 地质学 海洋学 冶金 生物化学
作者
Mingjing Li,Ran Sun,Yulu Li,Jibo Jiang,Wenxiu Xu,Haishan Cong,Sheng Han
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:431: 133941-133941 被引量:89
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133941
摘要

Exploiting efficient and economical electrocatalysts is indispensable for promoting the sluggish kinetics of overall water-splitting. Herein, we ingeniously designed a simple one-pot hydrothermal method to construct a 3D porous "celosia-like" heterogeneous framework of FeCo-layered double hydroxide (FeCo-LDH) and P-doped molybdenum oxide (P-MoO3) grown in-situ on MXene-modified nickel foam substrate (denoted as P-MoO3 FCL MXene/NF), with high conductivity, highly hydrophilic properties, and favorable kinetics. Density functional theory calculations (DFT) demonstrate that the electronic engineering tuning of electron dissipation and aggregation at the heterogeneous interface of P-MoO3 and FeCo-LDH optimizes the electron transfer rate of the active site and the d-band center near the Fermi level, thereby reducing the adsorption energy of H and O reaction intermediates (H*, OH*, OOH*) and improves the intrinsic catalytic activity. As expected, benefiting from the strong chemical and electron synergistic effect between heterogeneous structures, the synthesized P-MoO3 FCL MXene/NF heterogeneous framework exhibits excellent activity for oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) with a low overpotential of 179 mV and 118 mV at 10 mA cm−2, respectively, and Faraday efficiency of up to 96 %. Significantly, the overpotential of 1.53 V is enough to drive a current density of 10 mA cm−2 in a two-electrode configuration which is greatly superior to other bifunctional electrocatalysts.
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
小二郎应助Ujana采纳,获得10
1秒前
Strive完成签到,获得积分10
1秒前
Dobby完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
虚幻的松思完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
kento完成签到,获得积分0
2秒前
刘智舰发布了新的文献求助10
2秒前
在水一方应助迪迪张采纳,获得10
3秒前
3秒前
jojo发布了新的文献求助10
3秒前
贵哥发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
超级纸飞机完成签到,获得积分10
3秒前
周舟完成签到,获得积分10
3秒前
maxinyu完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
Ava应助马女士采纳,获得30
4秒前
awoe完成签到,获得积分10
4秒前
分歧者咋咋完成签到,获得积分10
5秒前
蔡蔡蔡发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.4应助shark00采纳,获得10
6秒前
WRUM完成签到,获得积分10
6秒前
无私之槐发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
Nynn发布了新的文献求助10
6秒前
打打应助自信羿采纳,获得10
7秒前
Ccc发布了新的文献求助10
7秒前
Orange应助六月雪采纳,获得10
7秒前
115566发布了新的文献求助10
7秒前
山头虎发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
hy发布了新的文献求助10
8秒前
Fangyu完成签到,获得积分10
8秒前
缓慢元彤完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
9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
Nine new races of Peronospora manshurica found on soybeans in the Midwest 1000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Eudora Welty and Modern Media 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7773234
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9315332
关于积分的说明 20344674
捐赠科研通 7358919
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317140
关于科研通互助平台的介绍 2465691
邀请新用户注册赠送积分活动 2332288