Fe-doping induced electronic structure reconstruction in Ni-based metal-organic framework for improved energy-saving hydrogen production via urea degradation

纳米片 材料科学 电催化剂 电解 电化学 化学 化学工程 氢燃料 制氢 无机化学 纳米技术 电极 物理化学 电解质 有机化学 工程类
作者
Xingxiu Zhang,Xueqing Fang,Kun Zhu,Wenzhi Yuan,Tengfei Jiang,Huaiguo Xue,Jingqi Tian
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:520: 230882-230882 被引量:62
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2021.230882
摘要

Urea-assisted water electrolysis provides an energy-saving strategy toward hydrogen evolution and wastewater-relevant environmental crisis. Efficient bifunctional electrocatalyst for urea oxidization reaction (UOR) and hydrogen evolution reaction (HER) is the key to solve these challenges. Herein, we demonstrated a Fe-doped Ni-based MOF nanosheet arrays (FeNi-MOF NSs) through one-step hydrothermal synthesis for efficient energy-saving urea-assisted water electrolysis. When applied for UOR, such prepared FeNi-MOF NSs achieves a current density of 10 and 100 mA cm−2 at overpotentials of 131 and 155 mV, respectively. Based on both comprehensive experimental and theoretical investigations, the excellent UOR performance can be attributed to that the Fe-doping caused electronic structure reconstruction in MOF, which not only induced the formation of abundant high-valence Ni as active centers for UOR, but also created more electronic states with optimized adsorption energies of reactant and product molecules on the surface, benefiting the UOR kinetics. Based on the UOR and HER activities of FeNi-MOF NSs, a urea electrolyser has been assembled, which affords 10 mA cm−2 current density at a low cell voltage of 1.431 V with excellent stability during long-term electrolysis.

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
虚妄完成签到,获得积分10
1秒前
虚心飞鸟发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
zyfzyf完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
王姐夫发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
小蚂蚁完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
甜甜的寻真完成签到,获得积分10
3秒前
juan发布了新的文献求助10
3秒前
dada完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
孙婉莹完成签到,获得积分10
4秒前
无敌幸运儿完成签到,获得积分10
4秒前
缪慧敏完成签到,获得积分10
4秒前
yuancaix完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
贪玩定帮完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.4应助迅速的函采纳,获得10
5秒前
彭于晏应助Aiden采纳,获得10
5秒前
霍霍发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
美年达发布了新的文献求助10
6秒前
科目三应助机智谷蕊采纳,获得10
6秒前
Sxq发布了新的文献求助10
6秒前
傲易的鱼完成签到,获得积分10
6秒前
dqefq发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Ava应助木木木采纳,获得10
7秒前
无花果应助杭啊采纳,获得10
8秒前
jjyy发布了新的文献求助10
8秒前
zxcvbnm完成签到 ,获得积分10
8秒前
flter完成签到,获得积分10
8秒前
Orange应助nnn采纳,获得10
8秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Writing Systems 500
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Electric Vehicle Powertrains Design Fundamentals, Components, and Applications 400
Handbook on Planning and Climate Change Adaptation 400
Optical Coating Design with the Essential Macleod 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 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 6809166
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8525604
关于积分的说明 18148713
捐赠科研通 6133951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3029092
邀请新用户注册赠送积分活动 2005659
关于科研通互助平台的介绍 2003263