Metal-Functionalized Hydrogels as Efficient Oxygen Evolution Electrocatalysts

自愈水凝胶 材料科学 析氧 电催化剂 过电位 过渡金属 化学工程 聚苯胺 纳米技术 电极 无机化学 聚合物 电化学 聚合 催化作用 高分子化学 复合材料 有机化学 冶金 化学 工程类 物理化学
作者
Chaoyun Tang,Belvin Thomas,Maricely Ramírez‐Hernández,Eliška Mikmeková,Tewodros Asefa
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (18): 20919-20929 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsami.2c01667
摘要

Conductive polymer hydrogels have large surface areas and electrical conductivities. Their properties can be further tailored by functionalizing them with metals and nonmetals. However, the potential applications of metal-functionalized hydrogels for electrocatalysis have rarely been investigated. In this work, we report the synthesis of transition-metal-functionalized polyaniline-phytic acid (PANI-PA) hydrogels that show efficient electrocatalytic activities for the oxygen evolution reaction (OER). Among the many transition metals studied, Fe is accommodated by the hydrogel the most due to the favorable affinity of the PA groups in the hydrogel for Fe. Meanwhile, those containing both Fe and Co are found to be the most effective electrocatalysts for OER. The most optimized such hydrogel, NF@Hgel-Fe0.3Co0.1, which is made using a solution that has a 3:1 ratio of Fe and Co, needs an overpotential of only 280 mV to catalyze OER in 1 M KOH solution with a current density of 10 mV cm-2. Furthermore, these metal-functionalized PANI-PA hydrogels can easily be loaded on the nickel foam or carbon cloth via a simple soak-and-dry method to generate free-standing electrodes. Overall, this work demonstrates a facile synthesis and fabrication of sustainable and efficient OER electrocatalysts and electrodes that are composed of easily processable hydrogels functionalized with earth-abundant transition metals.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小二郎应助兴奋大开采纳,获得10
1秒前
5秒前
5秒前
朴实饼干完成签到,获得积分10
6秒前
CipherSage应助haha采纳,获得10
6秒前
十一应助haha采纳,获得10
6秒前
吴昊东发布了新的文献求助10
7秒前
猪猪比特发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
123zyx完成签到,获得积分10
8秒前
李剑鸿发布了新的文献求助320
9秒前
10秒前
10秒前
wanci应助jasmine采纳,获得10
12秒前
13秒前
LX-ik发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
JamesPei应助lzq671采纳,获得10
13秒前
FashionBoy应助lx0303采纳,获得10
13秒前
14秒前
吴昊东完成签到,获得积分10
14秒前
Dragonfln完成签到,获得积分10
14秒前
所所应助小玲仔采纳,获得10
14秒前
打工肥仔应助Damocles采纳,获得10
15秒前
15秒前
执着的一兰完成签到,获得积分10
17秒前
费雪卉发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
坚强的广山应助152455采纳,获得10
18秒前
平常雨泽发布了新的文献求助10
19秒前
bu才发布了新的文献求助50
19秒前
陶醉的钢笔完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
NexusExplorer应助慌慌采纳,获得10
19秒前
优秀的采蓝完成签到 ,获得积分10
19秒前
荀代灵完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
小何才露煎煎饺完成签到,获得积分10
20秒前
默默的雨琴完成签到,获得积分10
20秒前
呦呦又鹿发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2480494
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2143063
关于积分的说明 5464952
捐赠科研通 1865819
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927457
版权声明 562931
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496183