Size effect of carbon nanotubes confined CoP–Ni 2 P heterostructure via phosphorylation‐induction strategy for efficient overall water splitting

材料科学 碳纳米管 异质结 纳米技术 分解水 光电子学 光催化 催化作用 化学 生物化学
作者
Neng Chen,Sai Che,Ye-Heng Zhang,Hongqiang Li,Yongfeng Li,Xiaojun He
出处
期刊:Rare Metals [Springer Science+Business Media]
卷期号:44 (7): 4740-4755 被引量:27
标识
DOI:10.1007/s12598-025-03295-x
摘要

Abstract The size tuning of one‐dimensional (1D) spatially confined electrocatalysts with abundant exposed active sites is still a huge challenge for electrocatalytic hydrogen/oxygen evolution reactions (HER/OER) and overall water splitting (OWS). Herein, we construct CoP–Ni 2 P heterostructure embedded ultrafine N‐doped carbon nanotubes (CoP–Ni 2 P@U‐NCNTs/NF) with a diameter size of about 50 nm from 2D cobalt‐based zeolitic imidazolate framework (Co‐ZIF‐L/NF) via phosphorylation strategy, while Co–Ni embedded N‐doped carbon nanotubes with a diameter of about 200 nm are constructed via carbonization. The size‐tuned CoP‐Ni 2 P@U‐NCNTs/NF possesses abundant active sites and electron transport pathways, and the stability of CoP–Ni 2 P heterostructure is improved by carbon coating. Density functional theory (DFT) calculation results verify that the Ni 2 P and CoP heterojunction synergistically promotes the electron redistribution of the Co–Ni to optimize Gibbs free energy of H* (Δ G H* ). Meanwhile, the NCNTs‐confined CoP–Ni 2 P induced by phosphating accelerates the reconstruction of the CoOOH‐NiOOH compared with Ni‐Co, thereby boosting the reaction kinetics of efficient OWS due to the reduced reaction energy barrier of O–O coupling. As expected, the CoP–Ni 2 P@U‐NCNTs/NF favors a low overpotential of 67/203 mV@10 mA cm −2 for the HER/OER, realizing an ultralow cell voltage of 1.52 V@10 mA cm −2 for OWS and long‐term durability at various current densities. This work provides a feasible approach to tuning the composition and structure of high‐efficiency electrocatalysts for the production of green hydrogen.
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
疯少完成签到,获得积分10
6秒前
seawolf168完成签到,获得积分10
7秒前
邢哥哥完成签到,获得积分10
8秒前
细心白竹完成签到 ,获得积分10
9秒前
冷傲纸鹤完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
fox完成签到 ,获得积分10
12秒前
17秒前
曲聋五完成签到 ,获得积分0
17秒前
wtks完成签到 ,获得积分10
19秒前
烟花应助shjyang采纳,获得10
21秒前
22秒前
QXS完成签到 ,获得积分10
24秒前
积极的忆曼完成签到,获得积分10
24秒前
reece完成签到 ,获得积分10
26秒前
xiaxia发布了新的文献求助10
28秒前
1010完成签到 ,获得积分10
38秒前
清爽念柏完成签到 ,获得积分10
39秒前
贲孱完成签到,获得积分10
45秒前
健壮惋清完成签到 ,获得积分10
46秒前
记得哄小孩完成签到,获得积分10
49秒前
50秒前
陈总完成签到 ,获得积分10
51秒前
prigogin应助丰富的大地采纳,获得10
52秒前
jane完成签到 ,获得积分10
56秒前
s_yu完成签到,获得积分10
57秒前
念卿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jianglan完成签到,获得积分10
1分钟前
丰富的大地完成签到,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
sdbz001完成签到,获得积分0
1分钟前
aveturner完成签到,获得积分10
1分钟前
YoungLee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Riversource完成签到,获得积分10
1分钟前
手握灵珠常奋笔完成签到,获得积分0
1分钟前
勤奋谷秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
风信子deon01完成签到,获得积分10
1分钟前
白白不喽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
Too Much of Two Good Things: Investment Protection and Environmental Protection in International Law 260
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 7673513
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9239995
关于积分的说明 19903290
捐赠科研通 7243117
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285574
关于科研通互助平台的介绍 2443692
邀请新用户注册赠送积分活动 2287851