Ruthenium single atoms implanted continuous MoS2-Mo2C heterostructure for high-performance and stable water splitting

材料科学 分解水 电催化剂 锡 双功能 析氧 催化作用 纳米棒 化学工程 钌 异质结 电化学 电解水 纳米技术 无机化学 电解 电极 光催化 物理化学 光电子学 电解质 冶金 工程类 生物化学 化学
作者
Van Hien Hoa,Duy Thanh Tran,Sampath Prabhakaran,Do Hwan Kim,Nishar Hameed,Hao Wang,Nam Hoon Kim,Joong Hee Lee
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:88: 106277-106277 被引量:108
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106277
摘要

Merging metal single atoms into a nanostructure is a novel approach to motivate the number and types of active centers for boosting catalytic activities towards both the hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) in water splitting. Herein, we reported a continuous molybdenum sulfide-carbide heterostructure-based nanosheets incorporated with ruthenium atoms (2.02 at%) and shelled over high-conductive 1D titanium nitride nanorod arrays (Ru-MoS2-Mo2C/TiN) to form a 3D hierarchical porous material via an effective synthesis strategy. The material with fine-tuned electronic structure and multi-integrated active sites exhibited small overpotentials of 25 and 280 mV at 10 mA cm−2 for HER and OER in 1.0 M KOH medium, respectively. An electrolyzer delivered from Ru-MoS2-Mo2C/TiN required an operating voltage of only 1.49 V at 10 mA cm−2, surpassing that of a commercial catalyst-based system as well as earlier reports. The good performance was identified by its enlarged electroactive surface area and superior charge-transfer ability. In addition, theoretical calculations further showed its reasonable density of states near the Fermi level together with optimum adsorption free energy for reactants. The result indicated that the Ru-MoS2-Mo2C/TiN on CC is an excellent bifunctional electrocatalyst for hydrogen production by electrochemical water splitting.
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
无花果的应助被xxy采纳,获得10
刚刚
科研小白完成签到,获得积分10
刚刚
小王同学完成签到,获得积分10
刚刚
易123完成签到,获得积分20
1秒前
refd发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
英俊的铭的应助被黎阳采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云的应助被刘志琛采纳,获得10
4秒前
smy完成签到,获得积分10
5秒前
充电宝的应助被xhd183采纳,获得10
5秒前
6秒前
快乐越铅笔完成签到,获得积分10
6秒前
Cc8完成签到,获得积分10
7秒前
molihuakai的应助被Howard采纳,获得10
7秒前
没钱吃团子完成签到,获得积分20
7秒前
赘婿的应助被wu采纳,获得10
8秒前
LUNE完成签到 ,获得积分10
8秒前
Firsterchao的应助被RT采纳,获得10
9秒前
austinluo完成签到,获得积分10
10秒前
黎阳完成签到,获得积分10
11秒前
希望天下0贩的0的应助被STARDUDT采纳,获得10
11秒前
小马甲的应助被小朱采纳,获得10
12秒前
refd完成签到,获得积分10
12秒前
LanseR发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
星辰大海的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
慕青的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
情怀的应助被Han采纳,获得10
13秒前
汉堡包的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
Jasper的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
斯文败类的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
赘婿的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
v0id的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
研友_VZG7GZ的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
Lucas的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
wanci的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
田様的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
cihaihan完成签到,获得积分10
14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
Campbell's Operative Orthopaedics, E-Book 3000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8016556
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9462494
关于积分的说明 21193646
捐赠科研通 7587520
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3385403
关于科研通互助平台的介绍 2518101
邀请新用户注册赠送积分活动 2420507