FeNi3–Fe3O4 Heterogeneous Nanoparticles Anchored on 2D MOF Nanosheets/1D CNT Matrix as Highly Efficient Bifunctional Electrocatalysts for Water Splitting

过电位 塔菲尔方程 电催化剂 双功能 分解水 析氧 材料科学 纳米颗粒 贵金属 化学工程 纳米技术 催化作用 化学 金属 无机化学 电极 电化学 冶金 有机化学 物理化学 工程类 光催化
作者
Katam Srinivas,Yingjiong Lu,Yuanfu Chen,Wanli Zhang,Dongxu Yang
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:8 (9): 3820-3831 被引量:114
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.9b07182
摘要

It is still challengeable to develop a nonprecious bifunctional electrocatalyst for both hydrogen and oxygen evolution reactions (HER and OER), with higher efficiency and superior durability over the benchmark noble-metal-based electrocatalysts. To address such issues, for the first time, we design and synthesize FeNi3–Fe3O4 heterogeneous nanoparticles (NPs) homogenously anchored on a matrix of metal-organic framework (MOF) nanosheets and carbon nanotubes (FeNi3–Fe3O4 NPs/MOF-CNT) by a facile hydrothermal reaction and subsequent partial decomposition of a low-cost and earth-abundant Ni/Fe/C precursor. Due to its unique porous nanoarchitecture constructed by ultrafine nanoparticles anchored on two-dimensional (2D) nanosheets/one-dimensional (1D) CNT matrix, it can be employed as a bifunctional electrocatalyst with superior electrocatalytic activity for water splitting: it delivers a small Tafel slope of 37 mV/dec for OER and requires only a very low overpotential of 234 mV to obtain 10 mA/cm2; it has a very low overpotential of 108 mV for HER and also shows an ultralow overpotential of 360 mV to reach 10 mA/cm2 for overall water splitting by outperforming the precious-metal-based electrocatalysts (Pt/C and RuO2; 393 mV at η10). Moreover, it exhibits excellent long-term stability. This work presents a rational nanoarchitecture design and facile fabrication strategy to obtain nonprecious metal-based electrocatalysts with high efficiency and excellent long-lasting abilities.
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
vitocafe发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
4秒前
脑洞疼应助超级训熊师采纳,获得10
5秒前
vitocafe完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
马铃薯完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
情怀应助终梦采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
马铃薯发布了新的文献求助10
10秒前
Owen应助空空采纳,获得10
10秒前
端庄洋葱发布了新的文献求助10
11秒前
elerain发布了新的文献求助10
11秒前
14秒前
Shawn发布了新的文献求助40
16秒前
冷静新烟完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
情怀应助Felix采纳,获得10
17秒前
17秒前
19秒前
20秒前
我爱学习完成签到,获得积分10
20秒前
细菌明虐完成签到,获得积分20
20秒前
22秒前
地球发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
23秒前
毛大美人完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
clownnn发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
人才完成签到,获得积分10
27秒前
文静菠萝发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
lavender完成签到,获得积分10
28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
A Research Agenda for Law, Finance and the Environment 800
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
A Time to Mourn, A Time to Dance: The Expression of Grief and Joy in Israelite Religion 700
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6446590
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8259871
关于积分的说明 17596513
捐赠科研通 5507692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2902033
邀请新用户注册赠送积分活动 1879114
关于科研通互助平台的介绍 1719358