亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Synergistic Spin‐State Regulation and Curvature‐Driven Electric Field Enhancement of Nanobead Arrays for High‐Efficiency Chlorine Evolution Reaction

过电位 材料科学 电场 选择性 催化作用 电子转移 领域(数学) 吸附 化学物理 纳米技术 Crystal(编程语言) 电极 动力学 化学工程 工作(物理) 离子 半导体 电流 调制(音乐) 光化学 反应机理 科技与社会 反应中间体 化学动力学 析氧 激发态 化学反应 纳米- 活动站点 微流控 气泡 电解质
作者
Xiaoxuan Min,Jingyu Gao,Bo Zhang,Zitong Wu,Xinyu Sun,Jun Xing,Zexing Wu,Xiaobin Liu,Zhenyu Xiao,Lei Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (13) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202522518
摘要

Abstract The development of non‐precious metal‐based chlorine evolution reaction (CER) catalysts with superior intrinsic activity, favorable kinetics, and high current efficiency remains a critical challenge. In this work, Br‐functionalized Co 3 O 4 nano‐bead arrays (Br‐Co 3 O 4 ‐NBAs) are constructed, exhibiting exceptional CER kinetics and selectivity through the synergistic interplay of spin‐state modulation and curvature‐driven structural engineering. The introduction of Br species and curvature defects weakens the crystal field splitting energy, inducing the formation of high spin state catalyst centers for facilitated electron transfer and intermediate adsorption. Furthermore, the high‐curvature architecture significantly enhances electrocatalytic performance through dual mechanisms: it drives interfacial local near‐field electric fields to achieve directional Cl − enrichment, while ducing bubble adhesion energy barriers to accelerate gas desorption. Therefore, the optimized Br‐Co 3 O 4 ‐NBAs achieve an unprecedented overpotential of 46 mV at 10 mA cm − ² while maintaining >98% CER selectivity across broad operational windows (pH 2–7, NaCl 0.5–5 M), outperforming commercial DSA catalysts. The reaction mechanism studies demonstrate that the cooperative interplay between high‐spin Co centers and curvature‐enhanced electric fields preferentially activates the Krishtalik pathway, shifting the rate‐determining step to the Volmer adsorption process. This work establishes multiscale integration of spin‐state modulation and nanocurvature engineering for designing chlorine evolution electrocatalysts with enhanced activity and selectivity.
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
刚刚
冷艳的萝莉完成签到,获得积分10
4秒前
7秒前
14秒前
受伤的爆米花完成签到,获得积分10
23秒前
29秒前
光亮靳完成签到,获得积分10
31秒前
深情安青应助顺心面包采纳,获得10
55秒前
高兴中心完成签到,获得积分10
1分钟前
sbt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
漂亮孤风完成签到,获得积分10
1分钟前
鲁成危完成签到,获得积分10
1分钟前
碧蓝山灵完成签到,获得积分10
1分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Axel发布了新的文献求助10
1分钟前
顺心面包发布了新的文献求助10
1分钟前
深情的从丹完成签到,获得积分10
2分钟前
呆萌尔风完成签到,获得积分10
2分钟前
柔弱的妙旋完成签到,获得积分10
2分钟前
Axel完成签到,获得积分10
2分钟前
思源应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
大个应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
感动的易真完成签到,获得积分10
3分钟前
多情敏完成签到,获得积分10
3分钟前
rohiga完成签到,获得积分10
3分钟前
风趣的苑博完成签到,获得积分10
3分钟前
自觉的猕猴桃完成签到,获得积分10
4分钟前
无花果应助ZcLee采纳,获得10
4分钟前
成就的灵槐完成签到,获得积分10
4分钟前
ww完成签到,获得积分10
4分钟前
机灵自中完成签到,获得积分10
4分钟前
野性的幼萱完成签到,获得积分10
4分钟前
务实雪珍完成签到,获得积分10
4分钟前
勤劳觅山完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
与山发布了新的文献求助10
5分钟前
高分求助中
On lateral buckling of armouring wires in flexible pipes 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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 700
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 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 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 7744638
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9292443
关于积分的说明 20212709
捐赠科研通 7323505
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307639
关于科研通互助平台的介绍 2459546
邀请新用户注册赠送积分活动 2318638