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) 氢 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
刚刚
风清扬发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI6.2的应助被平淡夏青采纳,获得10
1秒前
李伟完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Bubbllllle发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
小赵有点忙完成签到,获得积分10
3秒前
stayu完成签到 ,获得积分20
4秒前
4秒前
逸风望完成签到,获得积分10
5秒前
谭杰发布了新的文献求助10
5秒前
明镜完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
沧源发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
尺素发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
YHF2完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
风清扬完成签到,获得积分0
9秒前
dbz的应助被111采纳,获得10
9秒前
10秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
yu完成签到,获得积分20
14秒前
EnzeLu完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
龙之鼻息发布了新的文献求助10
15秒前
Irefuse完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Wang发布了新的文献求助30
16秒前
16秒前
17秒前
咕嘟咕嘟发布了新的文献求助10
17秒前
17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
Les Mantodea De Guyane 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7991218
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9447239
关于积分的说明 21110771
捐赠科研通 7564488
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3378408
关于科研通互助平台的介绍 2512408
邀请新用户注册赠送积分活动 2411964