Engineering the synergistic effect of carbon dots‐stabilized atomic and subnanometric ruthenium as highly efficient electrocatalysts for robust hydrogen evolution

离解(化学) 纳米团簇 化学 催化作用 密度泛函理论 碳纤维 电催化剂 光化学 无机化学 物理化学 材料科学 计算化学 电化学 电极 有机化学 复合数 复合材料
作者
Yuan Liu,Ning Chen,Weidong Li,Mingzi Sun,Tong Wu,Bolong Huang,Xue Yong,Qinghua Zhang,Lin Gu,Haoqiang Song,Robert Bauer,John S. Tse,Shuang‐Quan Zang,Yang Bai,Siyu Lu
出处
期刊:SmartMat [Wiley]
卷期号:3 (2): 249-259 被引量:50
标识
DOI:10.1002/smm2.1067
摘要

Abstract Currently, the most efficient electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (HER) in water dissociation is Pt‐based catalyst. Unfortunately, the high cost and less than perfect efficiency hinder wide‐range industrial/technological applications. Here, by controlling the treatment temperature of tris (2,2‐bipyridine) ruthenium dichloride hexahydrate, synthesis of compounds with novel ruthenium single/dual atoms (Ru S/DAs) mixed with Ru nanoclusters (Ru S/DAs + Ru NCs) and supported by carbon dots is demonstrated. These compounds are shown to be highly efficient and competitive catalysts for hydrogen evolution. Ru S/DAs + Ru NCs exhibit very high activity, with overpotentials of 15 and 40 mV at a current density of 10 mA/cm 2 in 1.0 mol/L KOH and 0.5 mol/L H 2 SO 4 , respectively. Furthermore, the composites are found to possess outstanding stability and rapid HER kinetics. X ray absorption fine structure analysis, supported by density functional theory calculations, shows charge rearrangement in single‐atomic Ru, and the Ru dual sites promote active hydrogen adsorption and recombination. Ru S/DAs and Ru NCs demonstrate high electroactivity due to the electroactive Ru 4d orbitals. The introduction of Ru NCs activates the carbon support, providing a high electronic conductivity to transfer electrons from Ru NCs to Ru S/DAs, and facilitates water dissociation for the HER process.
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
JamesPei应助微笑友桃采纳,获得10
刚刚
李健的小迷弟应助la采纳,获得10
刚刚
Au_应助WD采纳,获得10
1秒前
李健的小迷弟应助jhb采纳,获得10
3秒前
3秒前
老胡发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
姚小楠发布了新的文献求助10
5秒前
蓝天应助爱喝奶茶的柚子采纳,获得10
5秒前
7秒前
Kao应助洛依1213采纳,获得10
7秒前
爆米花应助碧蓝幻然采纳,获得10
8秒前
cdercder应助不安的紫菜采纳,获得10
9秒前
鳖鳖发布了新的文献求助10
12秒前
yjh123应助少生气采纳,获得10
12秒前
贤惠的又菡完成签到 ,获得积分10
12秒前
la发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
淡然的寻雪完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
FashionBoy应助威武的晓丝采纳,获得10
15秒前
wuxifan完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
297同学完成签到,获得积分20
16秒前
少许发布了新的文献求助10
18秒前
ZY发布了新的文献求助10
18秒前
离殇完成签到,获得积分10
19秒前
石小宝发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
南瓜霸天发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
威武的晓丝完成签到,获得积分10
22秒前
111完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
苏婧完成签到,获得积分10
23秒前
xuuer完成签到,获得积分10
26秒前
Starry完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
rr发布了新的文献求助10
26秒前
26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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
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 7049701
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8714777
关于积分的说明 18452048
捐赠科研通 6566490
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3119663
关于科研通互助平台的介绍 2207285
邀请新用户注册赠送积分活动 2095194