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
狼道完成签到,获得积分10
刚刚
西瓜发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
LL完成签到 ,获得积分10
1秒前
售后延长完成签到 ,获得积分10
2秒前
COCO完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
NexusExplorer应助温眸采纳,获得10
3秒前
3秒前
ZR完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.4应助李文达采纳,获得10
4秒前
Wolfe发布了新的文献求助10
4秒前
心静如水发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
与岛发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
合适冰露完成签到,获得积分10
10秒前
Theprisoners发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Traces完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
AA完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
banqia发布了新的文献求助10
12秒前
华仔应助ddd采纳,获得10
13秒前
w22发布了新的文献求助10
13秒前
识字岭的岭应助粉肠粉采纳,获得10
13秒前
嘉佳伽完成签到,获得积分10
13秒前
深情安青应助健壮的傥采纳,获得10
14秒前
一桶驳回了Zn应助
14秒前
繁荣的若之完成签到 ,获得积分10
14秒前
传奇3应助西瓜采纳,获得10
14秒前
害怕的铃铛完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
TiAmo发布了新的文献求助10
16秒前
无辜从阳完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Austrian Economics: An Introduction 400
中国公共管理案例库案例《一梯之遥的高度》 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 6226625
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8051579
关于积分的说明 16788825
捐赠科研通 5309988
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2828543
邀请新用户注册赠送积分活动 1806310
关于科研通互助平台的介绍 1665150