Work-function-induced electron rearrangement of in-plane FeP@CoP heterojunction enhances all pH range and alkaline seawater hydrogen evolution reaction

材料科学 碱度 异质结 催化作用 电解质 工作职能 分解水 氢 无机化学 离解(化学) 吸附 化学工程 纳米技术 电极 化学 物理化学 光催化 光电子学 有机化学 图层(电子) 工程类
作者
Ke Zhang,Jun Jia,Endong Yang,Shaopeng Qi,Haoze Tian,Jinxi Chen,Jun Li,Yongbing Lou,Yuzheng Guo
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:114: 108601-108601 被引量:101
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108601
摘要

Generally, the pH dependence of electrocatalytic hydrogen evolution reaction (HER) often limits its practical application. Herein, we design in-plane FeP@CoP heterojunctions with rich coupling interfaces and unique electronic structures. The 3D self-supporting structure of in-plane FeP@CoP heterojunctions confers high mechanical stability and electrical conductivity. The work function balances the electronic states of FeP and CoP, suggesting that no additional electron loss is required to adjust the Fermi energy. This facilitates the improvement of the interfacial charge distribution state, promotes the adsorption/dissociation of H2O, and reduces the free energy of hydrogen adsorption (ΔGH* = -0.02 eV). In situ Raman spectroscopy under alkalinity revealed the H-down conformation of water, enhancing the binding energy between active site and H, and a favorable OH- adsorption site through catalyst reconfiguration. Therefore, FeP@CoP satisfies the high requirements of HER under different pH conditions, requiring only low overpotentials of 40, 33, 66, and 37 mV to drive 10 mA cm−2 in acidic, alkaline, neutral and alkaline seawater electrolytes, respectively. In particular, the FeP@CoP/CC demonstrates outstanding durability in a wide pH medium and alkaline seawater, indicating the potential for large-scale hydrogen production. This work provides deep insights into inexpensive and efficient in-plane heterojunction catalysts for pH-universal HER.
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
天天快乐的应助被卑微打工人采纳,获得10
刚刚
谢栩滢完成签到,获得积分10
刚刚
思源的应助被无奈柚子采纳,获得10
刚刚
chenchunli完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
底壳完成签到,获得积分10
1秒前
深情安青的应助被淡定玲采纳,获得10
2秒前
佳佳完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
YangXi177发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4的应助被lifideng采纳,获得10
4秒前
木昆完成签到 ,获得积分10
5秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
5秒前
打打的应助被afd采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
西湖醋鱼完成签到,获得积分10
7秒前
天天快乐的应助被shenbaowei采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
深情安青的应助被布布采纳,获得10
9秒前
佳无夜完成签到,获得积分10
9秒前
sosososo完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
jack发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
11秒前
小确幸完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
DL发布了新的文献求助10
13秒前
Ava的应助被往前走采纳,获得10
13秒前
会飞的鱼发布了新的文献求助10
13秒前
田様的应助被佀南采纳,获得10
13秒前
15秒前
香蕉觅云的应助被想睡个好觉采纳,获得10
15秒前
16秒前
afd发布了新的文献求助10
16秒前
完美世界的应助被未知天赋采纳,获得10
17秒前
小确幸发布了新的文献求助10
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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7908006
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9411715
关于积分的说明 20894758
捐赠科研通 7508224
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3362062
关于科研通互助平台的介绍 2499922
邀请新用户注册赠送积分活动 2392272