Facile synthesis of hierarchically ordered Mo2C/Co3Mo3C@C nanosheet heterostructure: A highly durable pH universal electrocatalyst for hydrogen evolution reaction and overall alkaline water splitting

过电位 纳米片 电催化剂 分解水 析氧 材料科学 化学工程 催化作用 电解质 可逆氢电极 纳米技术 无机化学 电极 电化学 化学 工作电极 光催化 有机化学 物理化学 工程类
作者
Suci Meng,Huiping Mao,Waleed Yaseen,Mengyi Ji,Yuanguo Xu,Jimin Xie,Meng Xie
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:969: 172440-172440 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2023.172440
摘要

Developing cost-effective, high-efficiency, earth-abundant electrode materials for hydrogen evolution reaction (HER) operating in wide pH range electrolytes is significant for large-scale hydrogen generation. However, the rational design of highly stable electrocatalysts with robust performance remains challenging. Herein, in-situ construction of hierarchically ordered Mo2C/Co3Mo3C nanosheet heterostructure (CMC/MC@C) is achieved by the simple pyrolysis method. The optimized Co1Mo1C/550 catalyst achieves a low HER overpotential of 86, 102, and 323 mV at 10 mA cm−2 current density in 1.0 M KOH, 0.5 M H2SO4, and 0.1 M PBS solutions, respectively, with robust durability over 48 h. Benefiting from the bifunctionality of Co1Mo1C/550, the electrocatalyst achieves a current density of 10 mA cm−2 at a low overpotential of 336 mV towards the oxygen evolution reaction (OER) and 1.597 V for overall water splitting in a 1.0 M KOH solution. The exceptional performance of the as-prepared catalyst is primarily attributable to the strong synergistic relationship between Co3Mo3C and Mo2C particles, hierarchically ordered porous carbon nanosheet structure, and superhydrophilic electrode surface, which not only provide rich exposed active sites but also boost the access of electrolytes and the diffusion of H2 bubbles, thereby effectively enhancing the HER and OER performances. This study offers a new approach to the rational design of various transition metal-based carbide electrode materials via the structural optimization strategy for reliable and efficient universal pH catalysts towards HER and overall alkaline water splitting.

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
2秒前
wxx完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
情怀应助ZHOU采纳,获得10
3秒前
5秒前
rocky发布了新的文献求助10
5秒前
自然的曲奇完成签到 ,获得积分10
5秒前
AllRightReserved应助小樊同学采纳,获得10
6秒前
6秒前
kokora发布了新的文献求助10
6秒前
典雅纹发布了新的文献求助10
7秒前
机智钻石发布了新的文献求助10
7秒前
樱桃汽水发布了新的文献求助10
9秒前
废飞飞完成签到,获得积分20
9秒前
Yuh完成签到 ,获得积分10
10秒前
风趣小松鼠完成签到,获得积分10
10秒前
解绮烟发布了新的文献求助10
10秒前
小樊同学完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
wdd完成签到,获得积分10
12秒前
Kawhi完成签到,获得积分10
13秒前
niu关闭了niu文献求助
17秒前
17秒前
wdd发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
清风朗月发布了新的文献求助10
20秒前
太清发布了新的文献求助10
22秒前
qihang1254144328完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
guagua发布了新的文献求助10
25秒前
呆鹅喵喵完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
洛七落完成签到 ,获得积分10
27秒前
大事年表完成签到 ,获得积分10
28秒前
ma发布了新的文献求助10
28秒前
情怀应助guagua采纳,获得10
28秒前
爆米花应助glycine采纳,获得10
28秒前
浪费青春传奇完成签到,获得积分10
29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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6504705
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8298956
关于积分的说明 17715173
捐赠科研通 5604270
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2919922
邀请新用户注册赠送积分活动 1897297
关于科研通互助平台的介绍 1759211