Synergistic Alkaline Hydrogen Evolution Catalysis over MoC Triggered by Doping Single Ru Atoms

材料科学 催化作用 兴奋剂 氢 分解水 化学工程 碱土金属 无机化学 纳米技术 冶金 有机化学 金属 光电子学 光催化 化学 工程类
作者
Jingwen Yin,Tingyu Lu,Jing Li,Jiayi Liu,Yingzi Lin,Dongmei Sun,Lin Xu,Qun Zhao,Huan Pang,Songtao Zhang,Yawen Tang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (11) 被引量:27
标识
DOI:10.1002/adfm.202417034
摘要

Abstract The rational design of single atom‐based catalysts and precise elucidation of the synergistic interaction between the metal site and substrate are pivotal to identifying the real active sites and explicating the catalytic mechanisms at the atomic scale, thus contributing to the development of high‐performance catalysts for diverse industrial implementations. Herein, a Ru single‐atom doping strategy is developed to activate the MoC substrate with superior hydrogen evolution reaction (HER) activity in an alkaline medium. The atomically dispersed Ru sites are elaborately doped into MoC nanoparticles loaded on 3D N‐doped carbon nanoflowers (Ru‐SAs@MoC/NCFs hereafter). The experimental results and theoretical calculations manifest that the atomically isolated Ru dopants can effectively trigger the Mo sites with thermodynamically favorable water adsorption/dissociation energies and facilitate the OH − desorption on Ru sites and H adsorption on N sites, thus synergistically expediating the overall alkaline HER kinetics. As such, the well‐designed Ru‐SAs@MoC/NCFs demonstrate extraordinary HER activity with a low overpotential of 16 mV at 10 mA cm −2 in 1.0 m KOH electrolyte, outperforming Pt/C benchmark and a vast of molybdenum/ruthenium‐based HER catalysts reported to date. These findings disclose the alkaline HER mechanistic induced by the atomic doping modulation and suggest a design principle of high‐efficiency electrocatalysts via the atomic‐level manipulation leverage.
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
耶耶发布了新的文献求助10
1秒前
cc发布了新的文献求助10
2秒前
所所的应助被yun采纳,获得30
3秒前
LCX完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
欣喜的老三完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
失眠傲芙完成签到,获得积分10
9秒前
笨笨凡松完成签到,获得积分10
10秒前
搜集达人的应助被我是大眼猫采纳,获得10
11秒前
花开富贵完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
研友_rLmNXn发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
chenghaosen完成签到 ,获得积分10
16秒前
Brak完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
CC完成签到 ,获得积分10
17秒前
kb大慈完成签到,获得积分10
17秒前
不安的秋白完成签到,获得积分10
18秒前
nn完成签到,获得积分10
18秒前
spolo发布了新的文献求助10
20秒前
忧郁契完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
NexusExplorer的应助被拼搏寒凝采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
22秒前
Winky完成签到 ,获得积分10
22秒前
王小丫发布了新的文献求助10
22秒前
李健的应助被危机的发卡采纳,获得10
23秒前
BIKIUKGOU完成签到,获得积分10
23秒前
平城落叶完成签到 ,获得积分10
24秒前
wf完成签到,获得积分10
24秒前
十一完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
尼古拉完成签到,获得积分10
25秒前
Georges-09发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
bkagyin的应助被windfly采纳,获得10
26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
Research Methodology: Best Practices for Rigorous, Credible, and Impactful Research 1000
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7782984
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9322402
关于积分的说明 20389209
捐赠科研通 7371584
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320495
关于科研通互助平台的介绍 2468556
邀请新用户注册赠送积分活动 2336743