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
刚刚
天天完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Wonder发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
深情安青应助愉快的苞络采纳,获得10
1秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
yexiaojian完成签到,获得积分10
1秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
shy2005完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
yztz99发布了新的文献求助10
2秒前
芴三发布了新的文献求助10
2秒前
可靠铸海发布了新的文献求助10
2秒前
万能图书馆应助369ninja采纳,获得10
2秒前
领导范儿应助于清绝采纳,获得10
3秒前
4秒前
CH发布了新的文献求助10
6秒前
地球发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
天真的音完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
迪宝有好运完成签到,获得积分10
11秒前
lili发布了新的文献求助200
11秒前
12秒前
在水一方应助冷傲摇伽采纳,获得10
12秒前
Wonder完成签到,获得积分10
13秒前
烟花应助孙文霞采纳,获得10
13秒前
14秒前
yu发布了新的文献求助10
15秒前
dde发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI6.2应助patato采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.4应助OpheliaFarrant采纳,获得10
18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
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
全员动态考核,锚定高质量发展:读懂同济大学教师人事改革新政的深层价值 900
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 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 7595620
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9172266
关于积分的说明 19634758
捐赠科研通 7172848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267840
关于科研通互助平台的介绍 2432659
邀请新用户注册赠送积分活动 2260962