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
潘啊潘完成签到 ,获得积分10
刚刚
向露冷风清完成签到,获得积分10
刚刚
Homura完成签到,获得积分10
刚刚
怪脾气发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
拼搏的平松完成签到,获得积分20
2秒前
咔嚓发布了新的文献求助10
2秒前
orixero应助方南茜采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
专注的星星完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
guang_sl完成签到,获得积分10
4秒前
落寞土豆完成签到,获得积分10
4秒前
欣慰电脑完成签到,获得积分10
4秒前
珍123发布了新的文献求助10
4秒前
魏沛文发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
研友_n2Qv2L发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
坦率曼梅完成签到,获得积分10
6秒前
Gjorv完成签到 ,获得积分10
6秒前
夏林果发布了新的文献求助10
6秒前
初景发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
bkagyin应助wangxi采纳,获得10
7秒前
8秒前
doppelganger发布了新的文献求助10
8秒前
Frankll发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
星辰大海应助猫白粥采纳,获得50
9秒前
456完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
酷波er应助怪脾气采纳,获得10
9秒前
酷酷问寒发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
lorryliu发布了新的文献求助10
9秒前
Deyong发布了新的文献求助10
9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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7442219
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9043345
关于积分的说明 19276283
捐赠科研通 7066947
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3238365
关于科研通互助平台的介绍 2402039
邀请新用户注册赠送积分活动 2222383