亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

The Role of Nitrogen Doping in Modulating Ruthenium Nanocatalysts for Enhanced Electrochemical Hydrogen Evolution Reaction in Alkaline Medium

纳米材料基催化剂 电化学 X射线光电子能谱 过电位 材料科学 碳纤维 无机化学 X射线吸收光谱法 催化作用 碳纳米管 化学工程 化学 吸收光谱法 纳米技术 物理化学 纳米颗粒 电极 有机化学 复合材料 工程类 物理 复合数 量子力学
作者
Lavanya Korampattu,Sidharth Barik,Ajmal Pandikassala,Rajashri Urkude,Sreekumar Kurungot,Paresh L. Dhepe
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:36 (9): 4262-4274 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c03169
摘要

Nitrogen doping has become a fundamental approach to enhance the catalytic performance of carbon materials across various applications. The introduction of nitrogen creates defects and active sites, promoting the formation of small metal particles and strengthening the metal–support interaction within carbon materials. However, the challenge lies in developing sustainable and cost-effective methods for synthesizing nitrogen-doped carbon materials. In this study, we present a sustainable approach for the synthesis of ruthenium on nitrogen-doped carbon catalysts (Ru-CCP) using chitosan as a nitrogen and carbon source. Unlike traditional methods, our process avoids the use of additional nitrogen precursors and templates, streamlining the synthesis while using a renewable resource. The synthesized material exhibits an exceptional performance in the electrochemical hydrogen evolution reaction (HER) in alkaline conditions by achieving a current density of 25 mA cm–2 at an impressively low overpotential of 46 mV, outperforming Pt/C under similar conditions. The detailed studies on structural and electronic properties of the materials using X-ray absorption spectroscopy (XAS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM) revealed that the remarkable catalytic activity is upheld by the unique interplay between Ruδ+ and surface nitrogen moieties, notably pyridinic and pyrrolic nitrogen. Here, we demonstrate the control of particle size and electronic environment around the metal atom via the interaction of nitrogen and unravel the role of nitrogen doping in tuning the catalytic performance. In addition, this work offers insights into efficient HER catalyst design and emphasizes the potential of biomass-derived materials like chitosan in advancing clean hydrogen production for renewable energy applications.
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
Ava应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
qiaorankongling完成签到 ,获得积分10
32秒前
HYQ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
Doctor.TANG完成签到 ,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
黄果兰完成签到,获得积分10
4分钟前
执着绿草完成签到 ,获得积分10
4分钟前
miki完成签到 ,获得积分10
5分钟前
lululemontree发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
lululemontree关注了科研通微信公众号
5分钟前
6分钟前
6分钟前
小妮子完成签到,获得积分10
6分钟前
大熊完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
6分钟前
深情的羞花完成签到 ,获得积分10
7分钟前
yyuchen完成签到,获得积分20
7分钟前
温婉的三娘完成签到,获得积分20
7分钟前
7分钟前
8分钟前
8分钟前
yyuchen发布了新的文献求助20
8分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
CodeCraft应助leilei采纳,获得10
8分钟前
月军完成签到,获得积分10
8分钟前
9527完成签到,获得积分10
9分钟前
9分钟前
leilei发布了新的文献求助10
9分钟前
77完成签到 ,获得积分10
9分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10分钟前
大刘完成签到,获得积分10
10分钟前
大刘发布了新的文献求助30
10分钟前
忘忧Aquarius完成签到,获得积分10
11分钟前
顺利问玉完成签到 ,获得积分10
11分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Immunobiology Second Edition 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5584770
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4668652
关于积分的说明 14771538
捐赠科研通 4613710
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2530193
邀请新用户注册赠送积分活动 1499078
关于科研通互助平台的介绍 1467523