Single‐Atom‐Layer Catalysis in a MoS2 Monolayer Activated by Long‐Range Ferromagnetism for the Hydrogen Evolution Reaction: Beyond Single‐Atom Catalysis

过电位 单层 催化作用 费米能级 铁磁性 Atom(片上系统) 化学 结晶学 物理化学 电化学 凝聚态物理 电极 有机化学 生物化学 量子力学 计算机科学 物理 电子 嵌入式系统
作者
Hengli Duan,Chao Wang,Guinan Li,Hao Tan,Wei Hu,Liang Cai,Wei Liu,Na Li,Qianqian Ji,Yao Wang,Ying Lü,Wensheng Yan,Fengchun Hu,Wenhua Zhang,Zhihu Sun,Zeming Qi,Li Song,Shiqiang Wei
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:133 (13): 7327-7334 被引量:21
标识
DOI:10.1002/ange.202014968
摘要

Abstract Single‐atom‐layer catalysts with fully activated basal‐atoms will provide a solution to the low loading‐density bottleneck of single‐atom catalysts. Herein, we activate the majority of the basal sites of monolayer MoS 2 , by doping Co ions to induce long‐range ferromagnetic order. This strategy, as revealed by in situ synchrotron radiation microscopic infrared spectroscopy and electrochemical measurements, could activate more than 50 % of the originally inert basal‐plane S atoms in the ferromagnetic monolayer for the hydrogen evolution reaction (HER). Consequently, on a single monolayer of ferromagnetic MoS 2 measured by on‐chip micro‐cell, a current density of 10 mA cm −2 could be achieved at the overpotential of 137 mV, corresponding to a mass activity of 28, 571 Ag −1 , which is two orders of magnitude higher than the multilayer counterpart. Its exchange current density of 75 μA cm −2 also surpasses most other MoS 2 ‐based catalysts. Experimental results and theoretical calculations show the activation of basal plane S atoms arises from an increase of electronic density around the Fermi level, promoting the H adsorption ability of basal‐plane S atoms.
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
认真的山兰完成签到,获得积分10
1秒前
wzq完成签到 ,获得积分10
3秒前
Owen应助zhy采纳,获得10
4秒前
独特的谷雪完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2应助Qing采纳,获得30
5秒前
7秒前
long完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
英姑应助活泼的磬采纳,获得10
10秒前
10秒前
13秒前
14秒前
kai9712完成签到,获得积分0
15秒前
科研通AI6.3应助WJane采纳,获得10
16秒前
17秒前
lry完成签到 ,获得积分10
20秒前
Holly发布了新的文献求助10
20秒前
Moonpie应助满意花生采纳,获得10
21秒前
21秒前
传奇3应助hepingyang采纳,获得10
22秒前
acid发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
FashionBoy应助123采纳,获得10
24秒前
Ship完成签到,获得积分10
24秒前
淳于如雪发布了新的文献求助10
25秒前
张泽龄完成签到 ,获得积分10
25秒前
星辰大海应助sophia采纳,获得10
25秒前
LXYU完成签到,获得积分20
26秒前
Kao应助落叶的怀柔采纳,获得10
26秒前
忧郁翠彤应助LL采纳,获得10
28秒前
molihuakai应助千纸鹤采纳,获得10
28秒前
hai发布了新的文献求助10
29秒前
烟花应助qiu采纳,获得10
29秒前
29秒前
英俊的铭应助乐观三问采纳,获得10
30秒前
负责月光发布了新的文献求助20
31秒前
LXYU发布了新的文献求助20
31秒前
满意花生完成签到,获得积分10
31秒前
liuqi完成签到,获得积分10
31秒前
所所应助korchid采纳,获得20
32秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7190168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8827553
关于积分的说明 18637392
捐赠科研通 6823997
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3174927
关于科研通互助平台的介绍 2326112
邀请新用户注册赠送积分活动 2149295