Interface Catalysis of Nickel Molybdenum (NiMo) Alloys on Two-Dimensional (2D) MXene for Enhanced Hydrogen Electrochemistry

双功能 电化学 材料科学 催化作用 化学工程 电解 无机化学 可逆氢电极 分解水 碱性水电解 过渡金属 碱性燃料电池 纳米技术 电极 电解质 化学 工作电极 冶金 有机化学 物理化学 工程类 光催化
作者
Tong Zhang,Shaun Debow,Fuzhan Song,Yuqin Qian,William R. Creasy,Brendan G. DeLacy,Yi Rao
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:12 (46): 11361-11370 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.1c02676
摘要

Development of efficient bifunctional nonprecious metallic electrocatalysts for hydrogen electrochemistry in alkaline solution is of importance to enable commercialization of a low-cost alkaline hydrogen fuel cell and water electrolyzer, but it is very challenging. Two-dimensional (2D) MXene-based electrocatalysts hold tremendous potential for the applications of hydrogen fuel cell and water electrolyzer. Here, we successfully immobilized transition-metal-based NiMo nanoparticles (NPs) on 2D Ti3C2Tx (Tx: surface terminations, such as O, OH, or F) surfaces by a wet chemical method. Our results demonstrate that the NiMo NPs are monodispersed on Ti3C2Tx with surface functionalization. These monodisperse NPs resulted in superior hydrogen evolution reaction (HER) and hydrogen oxidation reaction (HOR) activities in an alkaline media. The NiMo NPs/Ti3C2Tx in 1.0 M KOH yielded an HER current of -10 mA cm-2 at -0.044 V vs reversible hydrogen electrode (RHE), nearly 232 mV smaller than that of the parent NiMo NPs. The NiMo NPs/Ti3C2Tx produced an HOR current density of 1.5 mA cm-2 at 0.1 V vs RHE. Density functional theory (DFT) results further reveal that Ti3C2Tx support can facilitate the charge transfer to metallic NPs and tailor the electronic structure of catalytic sites, resulting in optimized adsorption free energies of H* species for hydrogen electrochemistry. This work provides a facile and universal strategy in the development of 2D Ti3C2Tx with nonprecious metals for low-cost bifunctional hydrogen electrocatalysts.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
鲤鱼安青完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
dollarpuff完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
mmmmmMM完成签到,获得积分10
10秒前
luckweb完成签到,获得积分10
16秒前
猫的毛完成签到 ,获得积分10
17秒前
nicky完成签到 ,获得积分10
18秒前
麦子完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
Wilson完成签到 ,获得积分10
20秒前
luckweb发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
24秒前
27秒前
传奇3应助wujiwuhui采纳,获得10
29秒前
开心寄松完成签到,获得积分10
31秒前
北宫完成签到 ,获得积分10
31秒前
wansida完成签到,获得积分10
35秒前
QXS完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
菠萝完成签到 ,获得积分10
36秒前
领导范儿应助Villanellel采纳,获得10
40秒前
wintersss完成签到,获得积分10
40秒前
尹尹发布了新的文献求助10
41秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
43秒前
zzzzzz完成签到 ,获得积分10
47秒前
坦率的枕头完成签到,获得积分10
47秒前
XS_QI完成签到 ,获得积分10
47秒前
与共发布了新的文献求助10
50秒前
苑阿宇完成签到 ,获得积分10
50秒前
yck1027完成签到,获得积分10
51秒前
fatcat完成签到,获得积分10
51秒前
斯文败类应助Camus采纳,获得10
52秒前
54秒前
Tammy完成签到 ,获得积分10
54秒前
Herisland完成签到 ,获得积分10
56秒前
lulalula完成签到,获得积分10
57秒前
NEO完成签到 ,获得积分10
59秒前
zcydbttj2011完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038066
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575779
关于积分的说明 11373801
捐赠科研通 3305584
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819239
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022