Electric field–confined synthesis of single atomic TiO x C y electrocatalytic membranes

电催化剂 材料科学 静电纺丝 电极 化学工程 电化学 分解水 纳米技术 纳米纤维 多孔性 电导率 催化作用 化学 复合材料 聚合物 生物化学 物理化学 光催化 工程类
作者
Yifan Gao,Shuai Liang,Chengxu Jiang,Mengyao Gu,Quanbiao Zhang,Ali Abdelhafiz,Zhen Zhang,Ying Han,Yang Yang,Xiaoyuan Zhang,Peng Liang,Ju Li,Xia Huang
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:11 (16): eads7154-eads7154 被引量:18
标识
DOI:10.1126/sciadv.ads7154
摘要

Electrocatalysis exhibits certain benefits for water purification, but the low performance of electrodes severely hampers its utility. Here, we report a general strategy for fabricating high-performance three-dimensional (3D) porous electrodes with ultrahigh electrochemical active surface area and single-atom catalysts from earth-abundant elements. We demonstrate a binder-free dual electrospinning-electrospraying (DESP) strategy to densely distribute single atomic Ti and titanium oxycarbide (TiOxCy) sub-3-nm clusters throughout interconnected carbon nanofibers (CNs). The composite offers ultrahigh conductivity and mechanical robustness (ultrasonication resistant). The resulting TiOxCy filtration membrane exhibits record-high water purification capability with excellent permeability (~8370 liter m-2 hour-1 bar-1), energy efficiency (e.g., >99% removal of toxins within 1.25 s at 0.022 kWh·m-3 per order), and erosion resistance. The hierarchical design of the TiOxCy membrane facilitates rapid and energy-efficient electrocatalysis through both direct electron transfer and indirect reactive oxygen species (1O2, ·OH, and O2·-, etc.) oxidations. The electric field-confined DESP strategy provides a general platform for making high-performance 3D electrodes.
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
可靠的嵩发布了新的文献求助30
刚刚
王博龙发布了新的文献求助10
刚刚
肃肃其羽发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
DengLipan应助寸云采纳,获得15
1秒前
2秒前
科研通AI6.4应助guo采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.4应助小糖使采纳,获得50
3秒前
5秒前
陈浩南完成签到,获得积分10
5秒前
所所应助LVVVB采纳,获得10
6秒前
aaa完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
8秒前
9秒前
10秒前
11秒前
chen完成签到,获得积分10
12秒前
kingwill发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
整齐星月发布了新的文献求助10
13秒前
Aaron567应助thanhmanhp采纳,获得10
13秒前
14秒前
腼腆的雪珊完成签到,获得积分10
14秒前
wbcg完成签到 ,获得积分10
14秒前
wkh发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
小糖使发布了新的文献求助30
16秒前
热心小蕊发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
牛筋丸子发布了新的文献求助20
17秒前
chen发布了新的文献求助10
18秒前
桐桐应助爱听歌宝马采纳,获得10
18秒前
高贵水壶发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
CodeCraft应助0011223344采纳,获得30
20秒前
20秒前
21秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得10
21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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Governing Growth: Us Industrial Policy from Hamilton to Trump 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 400
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 7624816
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9199792
关于积分的说明 19723958
捐赠科研通 7195761
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273562
关于科研通互助平台的介绍 2435737
邀请新用户注册赠送积分活动 2269423