Electronic structure modulation of nickel hydroxide porous nanowire arrays via manganese doping for urea-assisted energy-efficient hydrogen generation

电催化剂 氢氧化物 塔菲尔方程 催化作用 无机化学 阳极 电化学 化学 纳米线 化学工程 电解 阴极 材料科学 纳米技术 电极 电解质 物理化学 冶金 有机化学 工程类
作者
Fan Chen,Fan Yang,Can Sheng,JiaZhou Li,Han Xu,Yan Qing,Sha Chen,Yiqiang Wu,Xihong Lu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:626: 445-452 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.06.173
摘要

Replacement of the sluggish anodic reaction in water electrocatalysis by a thermodynamically favorable urea oxidation reaction (UOR) offers the prospect of energy-saving H2 generation, additionally mitigating urea-rich wastewater pollution, whereas the lack of highly efficient and earth-abundant UOR catalysts severely restricts widespread use of this catalytic system. Herein, Mn-doped nickel hydroxide porous nanowire arrays (denoted Mn-Ni(OH)2 PNAs) are rationally developed and evaluated as efficient catalysts for the UOR in an alkaline solution via the in situ electrochemical conversion of NiMn-based metal–organic frameworks. Mn doping can modulate the electronic structural configuration of Ni(OH)2 to significantly increase the electron density and optimize the energy barriers of the CO*/NH2* intermediates of the UOR. Meanwhile, porous nanowire arrays will afford abundant spaces/channels to facilitate active site exposure and electron/mass transfer. As a result, the Mn-Ni(OH)2 PNAs delivered superior UOR performance with a small potential of 1.37 V vs. RHE at 50 mA cm−2, a Tafel slope of 31 mV dec-1, and robust stability. Notably, the overall urea electrolysis system coupled with a commercial Pt/C cathode demonstrated excellent activity (1.40 V at 20 mA cm−2) and durability operation (only 1.40% decay after 48 h).
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
zzzjh发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
3秒前
慕青应助橙汁采纳,获得10
5秒前
5秒前
yanyue完成签到 ,获得积分10
7秒前
xiaohei发布了新的文献求助10
8秒前
morena发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
qqqyy发布了新的文献求助10
10秒前
领导范儿应助聪明尔阳采纳,获得10
10秒前
上官若男应助小哈采纳,获得10
10秒前
10秒前
Doctorsu9发布了新的文献求助10
11秒前
小蘑菇应助蓝色牛马采纳,获得10
12秒前
燕儿发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
巴卫应助qiuzt0413采纳,获得10
17秒前
朴素海亦发布了新的文献求助10
17秒前
未转头时皆梦完成签到,获得积分10
17秒前
快乐仙人掌完成签到,获得积分10
18秒前
沉静丹寒发布了新的文献求助10
18秒前
橙汁发布了新的文献求助10
19秒前
善良蜗牛发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22秒前
向北要上岸应助安宁采纳,获得10
25秒前
Yangqx007发布了新的文献求助10
25秒前
蓝色牛马发布了新的文献求助10
26秒前
小哈发布了新的文献求助10
26秒前
慕青应助平生采纳,获得10
28秒前
29秒前
32秒前
Seren完成签到,获得积分10
33秒前
zxy完成签到,获得积分20
33秒前
无花果应助李昕123采纳,获得10
35秒前
35秒前
36秒前
Akim应助温暖小霸王采纳,获得10
36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
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Harnessing Lymphocyte-Cytokine Networks to Disrupt Current Paradigms in Childhood Nephrotic Syndrome Management: A Systematic Evidence Synthesis 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6253076
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8075854
关于积分的说明 16867155
捐赠科研通 5327227
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2836304
邀请新用户注册赠送积分活动 1813674
关于科研通互助平台的介绍 1668428