Carboxylated carbon quantum dot-induced binary metal–organic framework nanosheet synthesis to boost the electrocatalytic performance

塔菲尔方程 过电位 纳米片 材料科学 析氧 金属有机骨架 剥脱关节 纳米技术 化学工程 电流密度 电池(电) 电化学 石墨烯 电极 化学 有机化学 物理化学 功率(物理) 吸附 工程类 物理 量子力学
作者
Daqi Song,Huazhang Guo,Kai Huang,Huiyi Zhang,Jia Chen,Liang Wang,Cheng Lian,Yong Wang
出处
期刊:Materials Today [Elsevier]
卷期号:54: 42-51 被引量:112
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2022.02.011
摘要

Two-dimensional (2D) metal–organic framework nanosheets (MOF NSs) are robust candidates for highly efficient oxygen evolution reactions (OERs). However, challenging top-down synthesis strategies still hinder electrocatalytic applications. Here, we directly fabricate 2D NiFe-MOF NSs induced by carboxylated carbon quantum dots (CQDs-COOH) in-situ through a one-step room-temperature "bottom-up" synthesis strategy without additional complex and low-yield exfoliation processes. Density functional theory calculations confirm that CQDs-COOH enlarges the layer spacing of the NiFe-MOF and effectively induces the formation of NiFe-MOF NSs via electron-withdrawing –COOH groups. Furthermore, CQDs-COOH increases the positive charge on the active sites and improves the OER performance of NiFe-MOF. NiFe-MOF NSs@CQDs-COOH shows a low overpotential of 261 mV to reach a 10-mA cm−2 current density and a small Tafel slope of 56 mV dec−1 and exhibits high durability after 48 h of long-term testing. These excellent electrocatalytic performances are also illustrated by application in a rechargeable Zn-air flow battery, which demonstrates an open-circuit voltage of 1.42 V, a 133.5° static contact angle, and an excellent specific capacity of 895.5 mAh gZn-1. The universal CQD-induced approach for bottom-up synthesis of high-efficiency 2D MOF NSs will facilitate the progress of 2D catalysts to construct state-of-the-art energy conversion and storage devices.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
单薄咖啡豆完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
3秒前
5秒前
5秒前
5秒前
星睿完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
avalanche应助Lfy采纳,获得50
6秒前
勤奋路由器完成签到,获得积分10
6秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
KING完成签到,获得积分20
7秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大个应助科研通管家采纳,获得100
7秒前
wx完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得30
8秒前
8秒前
8秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
8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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5424649
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4539035
关于积分的说明 14164752
捐赠科研通 4456058
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2444033
邀请新用户注册赠送积分活动 1435127
关于科研通互助平台的介绍 1412469