Multiple-Strategy Design of MOF-Derived N, P Co-Doped MoS2 Electrocatalysts Toward Efficient Alkaline Hydrogen Evolution and Overall Water Splitting

过电位 塔菲尔方程 材料科学 分解水 法拉第效率 析氧 双功能 化学工程 催化作用 电催化剂 交换电流密度 可逆氢电极 电子转移 无机化学 纳米技术 物理化学 电化学 电极 化学 有机化学 光催化 参比电极 工程类
作者
Pengbo Ding,Tian Wang,Chang Pu,Lixiu Guan,Zongli Liu,Chao Xu,Junguang Tao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsami.3c11802
摘要

The multiple strategy design is crucial for enhancing the efficiency of nonprecious electrocatalysts in hydrogen evolution reaction (HER). In this work, we successfully synthesized N, P-codoped MoS2 nanosheets as highly efficient catalysts by integrating doping effects and phase engineering using a porous metal-organic framework (MOF) template. The electrocatalysts exhibit excellent bifunctional activity and stability in alkaline media. The N, P codoping induces electron redistribution to enhance conductivity and promote the intrinsic activity of the electrocatalysts. It optimizes the H* adsorption free energy and the dissociative adsorption energy, resulting in significant enhancement of HER activity. Moreover, the porous MOF structure exposes a large number of electrochemically active sites and facilitates the diffusion of ions and gases, which improve charge transfer efficiency and structural stability. Specifically, at a current density of 10 mA cm-2, the overpotential of the HER is only 32 mV, with a Tafel slope of 47 mV dec-1 and Faradaic efficiency as high as 98.51% (at 100 mA cm-2). Only a 338 mV overpotential is required to achieve a current density of 50 mA cm-2 for oxygen evolution reaction (OER), and a potential of 1.49 V (at 10 mA cm-2) is sufficient to drive overall water splitting. Further experimental measurements and first-principles calculations evidence that the exceptional performance is primarily attributed to the dual functionality of N and P dopants, which not only activate additional S sites but also initialize the phase transition of 2H to 1T-MoS2 to facilitate the rapid charge transfer. Through in-depth exploration of the combined design of multiple strategies for efficient catalysts, our work paves a new way for the development of future efficient nonprecious metal catalysts.
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
刚刚
2秒前
灵巧的以亦完成签到 ,获得积分10
2秒前
da发布了新的文献求助10
3秒前
实验耗材发布了新的文献求助10
3秒前
高高发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
XYCH发布了新的文献求助10
4秒前
大菠萝发布了新的文献求助10
5秒前
顺利煎蛋完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
czh应助666采纳,获得10
7秒前
安生完成签到,获得积分10
7秒前
如意绾绾完成签到,获得积分10
8秒前
玩命的鱼完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
青木完成签到,获得积分10
11秒前
玩命的鱼发布了新的文献求助10
12秒前
DLL完成签到 ,获得积分10
12秒前
角落的蘑菇完成签到,获得积分10
13秒前
nenoaowu发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
甜蜜发带发布了新的文献求助10
15秒前
Ricewind发布了新的文献求助10
15秒前
fly发布了新的文献求助30
15秒前
bkagyin应助高高采纳,获得10
16秒前
16秒前
善学以致用应助大菠萝采纳,获得10
17秒前
乖猫要努力应助玩命的鱼采纳,获得10
17秒前
222发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
如意绾绾发布了新的文献求助10
19秒前
SYLH应助fufu采纳,获得10
19秒前
coups哒嘟完成签到,获得积分10
19秒前
dzy1317完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
22秒前
Hudson发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979628
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523569
关于积分的说明 11218108
捐赠科研通 3261093
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800402
邀请新用户注册赠送积分活动 879099
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807163