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]
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
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
gao完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
gf完成签到 ,获得积分10
4秒前
YY发布了新的文献求助10
6秒前
tmobiusx完成签到,获得积分10
7秒前
那时花开应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
那时花开应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
9秒前
Roy完成签到,获得积分10
9秒前
文献求助完成签到,获得积分10
10秒前
似水流年完成签到 ,获得积分10
12秒前
binshier完成签到,获得积分10
18秒前
21秒前
Eclipse12138完成签到,获得积分10
22秒前
东山寺下学习的人完成签到,获得积分10
25秒前
lx关闭了lx文献求助
28秒前
LJX完成签到 ,获得积分10
32秒前
lx完成签到,获得积分20
34秒前
成就的书包完成签到,获得积分10
39秒前
lx发布了新的文献求助630
39秒前
Celeste应助爱听歌的含烟采纳,获得10
40秒前
系小小鱼啊完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
蘅皋发布了新的文献求助10
48秒前
彭洪凯完成签到,获得积分10
49秒前
50秒前
吹梦西洲完成签到,获得积分10
53秒前
Stuki完成签到,获得积分10
53秒前
是真的完成签到 ,获得积分10
55秒前
谨慎板栗发布了新的文献求助20
57秒前
ding应助蘅皋采纳,获得10
58秒前
科研路上互帮互助,共同进步完成签到 ,获得积分10
1分钟前
文献狗完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
养猪大户完成签到 ,获得积分10
1分钟前
呆小婷儿发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
federish完成签到 ,获得积分10
1分钟前
YIYI发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
Questioning sequences in the classroom 700
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5378385
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4502816
关于积分的说明 14014575
捐赠科研通 4411403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2423255
邀请新用户注册赠送积分活动 1416172
关于科研通互助平台的介绍 1393591