Tuning Electronic Structures of Transition Metal Carbides to Boost Oxygen Evolution Reactions in Acidic Medium

塔菲尔方程 双金属片 过电位 材料科学 析氧 碳化物 交换电流密度 催化作用 氧化物 过渡金属 化学工程 石墨烯 无机化学 纳米技术 金属 化学 电化学 冶金 物理化学 电极 有机化学 工程类
作者
Min Feng,Jiahao Huang,Yang Peng,Churong Huang,Xin Yue,Shaoming Huang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (9): 13834-13844 被引量:41
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c02099
摘要

Developing low-cost, efficient, and robust nonprecious metal electrocatalysts for oxygen evolution reactions (OER) in acidic medium is the major challenge to realize the application of the proton exchange membrane water electrolyzer (PEM-WE). It is well-known that transition metal carbides (TMCs) have Pt-like electronic structures and catalytic behaviors. However, monometallic carbides in acidic medium show ignored OER activities. Herein, we reported that the catalytic activity of the TMCs can be enhanced by constructing bimetallic carbides (TiTaC2) fabricated through hydrothermal treatment followed by an annealing process, and further by doping fluorine (F) into the bimetallic carbides (TiTaFxC2). The as-prepared reduced graphene oxide (rGO) supported TiTaFxC2 nanoparticles (TiTaFxC2 NP/rGO) show state-of-the-art OER catalytic activity, which is even superior to Ir/C catalyst (an onset potential of only 1.42 V vs RHE and the overpotential of 490 mV to reach 100 mA cm-2), fast kinetics (Tafel slope of only 36 mV dec-1), and high durability (maintaining the current density at 1.60 V vs RHE for 40 h). Detailed structural characterizations together with density functional theory (DFT) calculations reveal that the electronic structures of the bimetallic carbides have been tuned, and their possible mechanism is also discussed.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
高兴荔枝发布了新的文献求助10
1秒前
代欢欣发布了新的文献求助10
1秒前
阳光正好发布了新的文献求助10
1秒前
饱满从霜完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
青岚完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
辰扞发布了新的文献求助10
4秒前
Lily发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
111发布了新的文献求助10
6秒前
Akim应助小Dannn啊采纳,获得10
6秒前
chuxinrou应助真不错采纳,获得10
7秒前
美好远望发布了新的文献求助10
8秒前
XIA完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
柏忆南完成签到 ,获得积分10
8秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
雪满头应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
宣香菱完成签到,获得积分20
9秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
YYJY应助leid采纳,获得50
10秒前
李健应助美好成仁采纳,获得10
10秒前
11秒前
高分求助中
Exploring Mitochondrial Autophagy Dysregulation in Osteosarcoma: Its Implications for Prognosis and Targeted Therapy 4000
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Migration and Wellbeing: Towards a More Inclusive World 1200
Research Methods for Sports Studies 1000
Evolution 501
On the Refined Urban Stormwater Modeling 500
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2967252
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2630062
关于积分的说明 7084879
捐赠科研通 2263827
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1200448
版权声明 591395
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 587181