Mutual-Activation between Doped Pt-Single-Atoms and Basal-Plane Sites in 1T-TaS2 Nanosheets Networks for Highly Efficient Hydrogen Evolution

过电位 纳米片 塔菲尔方程 催化作用 兴奋剂 密度泛函理论 材料科学 电化学 电负性 化学气相沉积 纳米技术 掺杂剂 化学物理 分解水 纳米电子学 活动站点 化学工程 电子结构 电催化剂 无机化学
作者
Peng You,Xinying Yang,Yahuan Huan,Jialong Wang,Tong Zhou,Haiping Lin,Jianyu Cao,Haoxuan Ding,Jiatian Fu,Yujin Cheng,Xing Fan,Jing Xia,Yanfeng Zhang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (41): 36626-36635 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c11863
摘要

Doping single atoms (SAs) into catalytically active substrates offers the possibility for both SAs and substrates to co-participate in the catalytic reactions (e.g., hydrogen evolution (HER)) toward highly improved overall performance. Semiconducting transition-metal dichalcogenides (TMDCs), especially MoS2, have been selected as active substrates; however, their restricted edge-active sites and insufficient electronic modulation of SAs limit their practical applications. Herein, we report the preparation of Pt-SAs doped 1T-TaS2 nanosheets catalysts via chemical vapor deposition followed by electrochemical deposition. The vertically aligned 1T-TaS2 nanosheet networks can afford abundant edge and basal-plane active sites, and the low electronegativity of Ta enables effective modulation of the electronic structure of doped Pt-SAs. Notably, the designed catalyst exhibits comparable overpotential (∼145 mV at 100 mA cm-2) and Tafel slope (∼33.8 mV dec-1) to commercial Pt/C, while demonstrating 40-times higher Pt mass activity (∼10.92 A mg-1 at 50 mV). Further density functional theory calculations reveal a mutual-activation mechanism; i.e., the Pt-SAs activate the basal-plane sites of TaS2 and vice versa, inducing a synergistic enhancement of the HER performance. This work hereby discusses the fundamental mechanisms of Pt-SAs and TMDCs co-catalytic systems and offers design principles of high-efficiency and cost-effective HER catalysts.
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
乐观师发布了新的文献求助10
刚刚
领导范儿应助chenshiyi185采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
最快乐的时光完成签到,获得积分10
2秒前
DDDD发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
关山月完成签到,获得积分10
3秒前
Asou发布了新的文献求助10
3秒前
852应助fla采纳,获得10
4秒前
Ahong完成签到,获得积分10
4秒前
cheesy完成签到,获得积分10
5秒前
清爽的莆完成签到 ,获得积分10
5秒前
XXXX发布了新的文献求助10
5秒前
drrui发布了新的文献求助10
5秒前
LiuHX发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
yet完成签到,获得积分10
8秒前
emzjmm发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
Asou完成签到,获得积分20
9秒前
丘比特应助结实的芷烟采纳,获得30
10秒前
10秒前
10秒前
英姑应助zz采纳,获得10
11秒前
yu完成签到,获得积分10
11秒前
瓦尔登包发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
奶黄包完成签到,获得积分10
13秒前
傲娇而又骄傲完成签到,获得积分10
13秒前
好好学习完成签到,获得积分10
14秒前
研0种牛马发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
乐观师完成签到,获得积分10
15秒前
h海风完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
无极微光应助foxp3采纳,获得20
15秒前
eve完成签到,获得积分10
16秒前
Orange应助bcsunny2022采纳,获得10
16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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
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
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7292493
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8911547
关于积分的说明 18865078
捐赠科研通 6959648
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209667
关于科研通互助平台的介绍 2379132
邀请新用户注册赠送积分活动 2185578