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
胖胖发布了新的文献求助10
刚刚
明天发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
欢喜德天发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
津嘉发布了新的文献求助10
3秒前
慕青应助冷酷的鹏涛采纳,获得10
3秒前
龙虾关注了科研通微信公众号
4秒前
4秒前
田様应助不安的雪萍采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
我是老大应助呼呼采纳,获得10
5秒前
早点睡完成签到 ,获得积分10
5秒前
rj发布了新的文献求助10
5秒前
骜111完成签到,获得积分10
5秒前
风趣绿竹完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
枫飞发布了新的文献求助10
6秒前
情怀应助烂漫的汲采纳,获得10
7秒前
小妮发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
大模型应助禹宛白采纳,获得10
7秒前
7秒前
ding完成签到,获得积分10
7秒前
希望天下0贩的0应助cz采纳,获得10
7秒前
柠七发布了新的文献求助10
8秒前
左左柚柚完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
尤豪婕关注了科研通微信公众号
8秒前
dshihb发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
慕青应助生动的凝蕊采纳,获得10
9秒前
科研狂人完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
11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
Organic Reactions, Volume 116 1500
VALIDATION OF THE TAYLOR, ALAMEL AND VPSC MODELS FOR PLASTIC ANISOTROPY MODELING OF SHEET METALS 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
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
Machine Learning for Asset Management and Pricing 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 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 7404809
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9009511
关于积分的说明 19185860
捐赠科研通 7038269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3231887
关于科研通互助平台的介绍 2394147
邀请新用户注册赠送积分活动 2213858