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,Jingle 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:80
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
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
南星完成签到,获得积分10
刚刚
11完成签到,获得积分20
1秒前
Sakura发布了新的文献求助10
1秒前
Zz完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
犹豫若云发布了新的文献求助10
3秒前
Yixin发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
向连虎完成签到,获得积分20
6秒前
彭于晏应助简单的夜绿采纳,获得10
7秒前
fool完成签到,获得积分10
7秒前
油条完成签到,获得积分10
7秒前
Kobe发布了新的文献求助10
8秒前
小辉完成签到,获得积分10
8秒前
戴帽子完成签到,获得积分10
8秒前
火星上思松完成签到,获得积分10
9秒前
啊嘞嘞发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
天天快乐应助小何采纳,获得10
9秒前
栗子发布了新的文献求助10
9秒前
Alicia完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
XYN1发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
斯文败类应助小牛采纳,获得10
11秒前
大个应助啊啊啊采纳,获得10
11秒前
细心帽子完成签到,获得积分10
12秒前
李健的小迷弟应助小密母采纳,获得10
12秒前
搜集达人应助冰柠檬采纳,获得10
13秒前
13秒前
万能图书馆应助神勇书芹采纳,获得10
13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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6524567
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8317599
关于积分的说明 17799836
捐赠科研通 5626215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928637
邀请新用户注册赠送积分活动 1905328
关于科研通互助平台的介绍 1765284