Facet Engineering of Metal‐Organic Frameworks for Triboelectric Nanogenerators‐Based Self‐Powered Water Splitting

材料科学 摩擦电效应 金属有机骨架 分解水 面(心理学) 纳米技术 密度泛函理论 电催化剂 制氢 电极 催化作用 电化学 复合材料 化学 心理学 社会心理学 生物化学 有机化学 人格 吸附 光催化 五大性格特征 计算化学 物理化学
作者
Tairong Kuang,Linbing Deng,Mingjin Liu,Yutong Ding,Wei Guo,Zhao Cai,Wenxian Liu,Zhao‐Xia Huang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202415616
摘要

Abstract Metal‐organic frameworks (MOFs) are highly versatile materials with tunable chemical and structural properties, making them promising for triboelectric nanogenerators (TENGs) and electrocatalysis. However, achieving precise control over MOF coordination structures to optimize facet‐dependent properties remains challenging. Here, a facile and scalable dual‐solvent synthesis strategy is presented to fabricate dendrite Co‐2‐methylimidazole MOF (ZIF‐67‐D), enabling tailored preferred facet and coordination environments. Using density functional theory (DFT) calculations and synchrotron‐based X‐ray absorption spectroscopy, it is demonstrated that ZIF‐67‐D, enriched with (112) facets, features a reduced Co coordination number and enhanced electron‐donating ability compared to the conventionally (011) facet‐dominated rhombic dodecahedron ZIF‐67 (ZIF‐67‐R). This facet engineering boosts TENG charge density by 2.4‐fold, OER current density by 9.9‐fold (@1.65 V), and HER current density by 1.9‐fold (@‐0.3 V). The (112)/(011) facet ratio can be also tuned to precisely alter TENG output. Moreover, the optimized ZIF‐67‐D shows excellent stability, maintaining electrolyzer performance for 72 h and enabling TENG devices even in high humidity. Consequently, ZIF‐67‐D‐based TENG (D‐TENG) devices exhibit robust energy generation and power ZIF‐67‐D||ZIF‐67‐D electrolyzers for continuous hydrogen (H 2 ) production. These findings introduce a new paradigm for converting mechanical energy into sustainable chemical energy, offering insights into facet engineering for high‐performance energy harvesting systems.
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
yk完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
liu发布了新的文献求助30
4秒前
大个应助wenny采纳,获得10
4秒前
KKKK完成签到,获得积分20
4秒前
李健的小迷弟应助万嘉俊采纳,获得10
4秒前
潇123456发布了新的文献求助10
5秒前
文龙发布了新的文献求助10
5秒前
十月完成签到,获得积分10
7秒前
魁梧的阑悦完成签到,获得积分10
8秒前
听话的大碗完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI5应助Where采纳,获得30
9秒前
yipyip完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
10秒前
乐乐应助William采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
13秒前
kingwill举报好久不见求助涉嫌违规
13秒前
jiang完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
llq发布了新的文献求助10
15秒前
共享精神应助FunGuy采纳,获得10
15秒前
万嘉俊发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
HUAHUA发布了新的文献求助10
16秒前
彭于晏应助涛1采纳,获得10
16秒前
宋百言发布了新的文献求助30
16秒前
16秒前
16秒前
周杰完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
王大禹发布了新的文献求助10
19秒前
William完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3743782
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3286427
关于积分的说明 10050288
捐赠科研通 3002956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1648631
邀请新用户注册赠送积分活动 784708
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 750802