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
kim完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
周周完成签到,获得积分10
4秒前
yu发布了新的文献求助10
5秒前
江江好发布了新的文献求助10
6秒前
壮观的海豚完成签到 ,获得积分10
6秒前
fanxue发布了新的文献求助30
7秒前
Criminology34应助zgd采纳,获得10
8秒前
Ocean完成签到 ,获得积分10
14秒前
搜集达人应助个性的振家采纳,获得10
15秒前
框框的夲菌完成签到,获得积分10
15秒前
科研蚂蚁完成签到,获得积分0
18秒前
19秒前
对对队给对对队的求助进行了留言
19秒前
yu完成签到,获得积分10
20秒前
夏目完成签到 ,获得积分10
21秒前
24秒前
李爱国应助王金金采纳,获得10
25秒前
搜集达人应助b3lyp采纳,获得10
27秒前
fanxue完成签到,获得积分10
29秒前
34秒前
36秒前
38秒前
38秒前
看不懂完成签到 ,获得积分10
39秒前
NexusExplorer应助HUHU采纳,获得10
40秒前
b3lyp发布了新的文献求助10
41秒前
MorningStar发布了新的文献求助20
41秒前
emmm发布了新的文献求助10
43秒前
44秒前
江江好完成签到,获得积分10
45秒前
jessie完成签到,获得积分10
45秒前
Gyakuten完成签到,获得积分10
47秒前
49秒前
49秒前
49秒前
51秒前
追寻远山发布了新的文献求助10
52秒前
单纯易形完成签到,获得积分20
52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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 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 6359650
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8173682
关于积分的说明 17215040
捐赠科研通 5414628
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865583
邀请新用户注册赠送积分活动 1842883
关于科研通互助平台的介绍 1691124