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
负责天问完成签到,获得积分10
刚刚
lxl完成签到,获得积分10
刚刚
Edward完成签到 ,获得积分10
刚刚
Belfsun完成签到,获得积分10
刚刚
幸福妙柏发布了新的文献求助10
1秒前
哦豁拐咯完成签到 ,获得积分10
2秒前
高大白山发布了新的文献求助10
2秒前
野原白完成签到,获得积分10
2秒前
出水芙蓉完成签到,获得积分10
2秒前
清秀的仙人掌完成签到,获得积分10
2秒前
等待八宝粥完成签到,获得积分10
3秒前
lili完成签到,获得积分10
4秒前
弹弹弹完成签到,获得积分10
5秒前
犹豫战斗机完成签到,获得积分10
5秒前
雨点完成签到,获得积分10
6秒前
Ya_Yen完成签到,获得积分10
6秒前
东木耳语完成签到,获得积分10
6秒前
CY发布了新的文献求助10
6秒前
童童完成签到,获得积分10
6秒前
randylch完成签到,获得积分0
7秒前
怕黑沛芹完成签到 ,获得积分10
7秒前
shane完成签到 ,获得积分10
7秒前
Somnolence咩完成签到,获得积分10
7秒前
wcuzhl完成签到,获得积分10
7秒前
HHYE完成签到,获得积分20
7秒前
思源应助Moon采纳,获得10
8秒前
8秒前
夏秀鑫完成签到,获得积分10
8秒前
wakaka12138应助yijianrudi采纳,获得10
8秒前
甜美香之完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
乐乐应助淡淡士晋采纳,获得10
10秒前
xiao柒柒柒完成签到,获得积分10
10秒前
小海盗完成签到,获得积分10
10秒前
千空完成签到 ,获得积分10
10秒前
GHL完成签到,获得积分10
11秒前
guoxingliu完成签到,获得积分10
11秒前
酷波er应助简单的筝采纳,获得10
11秒前
墨月完成签到,获得积分10
12秒前
观zz完成签到,获得积分10
12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
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 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 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 7065425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8727036
关于积分的说明 18467129
捐赠科研通 6595526
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3125602
关于科研通互助平台的介绍 2221180
邀请新用户注册赠送积分活动 2101249