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
hzm发布了新的文献求助10
刚刚
CC完成签到 ,获得积分10
1秒前
标致思枫发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
美丽萝莉完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
小小怪完成签到 ,获得积分10
2秒前
丘比特应助gaga采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
今晚打老虎完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
ztj发布了新的文献求助10
6秒前
初景应助DAHove采纳,获得20
6秒前
7秒前
深情安青应助激昂的信封采纳,获得10
7秒前
hellosci666完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
777发布了新的文献求助10
9秒前
pp完成签到,获得积分20
10秒前
hzm完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
12秒前
Xue_wenqiang完成签到,获得积分10
13秒前
Ava应助xixi采纳,获得10
13秒前
愉快惮应助bo采纳,获得10
13秒前
16秒前
传奇3应助ztj采纳,获得10
16秒前
石一发布了新的文献求助20
17秒前
浙理小祝发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
勺子爱西瓜完成签到,获得积分10
19秒前
小蘑菇应助高高的跳跳糖采纳,获得10
21秒前
酷波er应助licc采纳,获得10
21秒前
21秒前
小刘同学发布了新的文献求助10
22秒前
777完成签到,获得积分10
22秒前
pangpang发布了新的文献求助10
23秒前
华仔应助美味可口可乐采纳,获得10
25秒前
冷酷的松发布了新的文献求助10
25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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
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 7029486
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8699456
关于积分的说明 18431772
捐赠科研通 6530281
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3112177
关于科研通互助平台的介绍 2190074
邀请新用户注册赠送积分活动 2087686