Bifunctional Co3S4 Nanowires for Robust Sulfion Oxidation and Hydrogen Generation with Low Power Consumption

双功能 材料科学 分解水 海水 钝化 氧化还原 纳米技术 无机化学 化学工程 催化作用 有机化学 冶金 光催化 海洋学 地质学 工程类 化学 图层(电子)
作者
Zehao Xiao,Chang Lu,Jie Wang,Yinyin Qian,Bowen Wang,Qiang Zhang,Aidong Tang,Huaming Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (7) 被引量:135
标识
DOI:10.1002/adfm.202212183
摘要

Abstract Sulfion oxidation reaction holds great potential for replacing kinetically sluggish water oxidation to save power consumption and simultaneously purifying environmental sulfion‐rich sewage. However, it is still challenged by the insufficient mechanism understanding and questionable stability caused by sulfur passivation. Here, it is demonstrated that bifunctional Co 3 S 4 nanowires for assembling hybrid seawater electrolyzer that combines anodic sulfion oxidation and cathodic seawater reduction with an ultra‐low power consumption of 1.185 kWh m −3 H 2 under 100 mA cm −2 , saving energy consumption over 70% compared to the traditional water splitting system. Unlike water is oxidized into O 2 at high potentials under alkaline water splitting system, experiments combined with in situ characterizations uncover the stepwise oxidation of S 2− to short‐chain polysulfides and then to value‐added product of S 8 . Density functional theory calculations prove that Co 3 S 4 possesses reduced energy barriers in the rate‐determining S 3 2− to S 4 − oxidation step and S 8 desorption step, promoting conversion of short‐chain polysulfides and efficient desorption of S 8 . These findings reveal the catalytic mechanism of sulfion oxidation and inspire an economic approach toward the fabrication of bifunctional Co 3 S 4 for achieving energy‐saving hydrogen production from seawater while rapidly disposing sulfion‐rich sewage with boosted activity and stability.
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
HAHA完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
SunJay完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
5秒前
外向山雁完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
不吃坏橘子完成签到,获得积分10
6秒前
梦想成为高知悍妇完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
小马甲应助明理绝悟采纳,获得10
7秒前
arabidopsis应助SunJay采纳,获得10
7秒前
cc发布了新的文献求助10
7秒前
夜黎发布了新的文献求助10
8秒前
小小Li发布了新的文献求助10
9秒前
无一发布了新的文献求助10
9秒前
淡定沛珊发布了新的文献求助10
9秒前
CC应助cm5257采纳,获得10
10秒前
QQ发布了新的文献求助10
10秒前
zxg完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
orange完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
helan发布了新的文献求助10
13秒前
juju完成签到,获得积分10
13秒前
Carvin完成签到,获得积分10
13秒前
fuyou123发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6.4应助CITY111119采纳,获得10
15秒前
Copyright应助xcydd采纳,获得10
15秒前
椰子糖完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
年华似水2024完成签到,获得积分10
18秒前
阿白完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
Cyd发布了新的文献求助10
19秒前
鳗鱼皮带完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
如愿完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7277401
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8898313
关于积分的说明 18817272
捐赠科研通 6949890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3206494
关于科研通互助平台的介绍 2377437
邀请新用户注册赠送积分活动 2181385