Construction of graphitic-N-rich TiO2-N-C interfaces via dye dissociation and reassembly for efficient oxygen evolution reaction

罗丹明B 过电位 材料科学 析氧 阳极 甲基橙 离解(化学) 化学 电解 化学工程 氧化物 催化作用 分解水 阴极 电极 光催化 电化学 有机化学 冶金 物理化学 工程类 电解质
作者
Ke Lü,Zongyuan Wang,Bin Dai,You Han,Xunxin Chen,Jie Yu,Kun Yang,Dezheng Yang,Cunhua Ma,Feng Yu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:431: 133246-133246 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133246
摘要

Environmental pollution and the energy crisis are two major threats to human beings. The textile printing and dyeing industry use synthetic dyes to color its products producing lots of wastewater. In this work, ultrasmall size of TiO2 supported on N-doped carbon (TiO2@NC) have been prepared via electron-induced dye dissociation and reassembly method. The dye precursors of methyl orange (MO), methylene blue (MB), and rhodamine B (RB) provide N and C sources. TiO2 are sputtered and loaded onto carbon simultaneously during the one-step synthesis process. TiO2@NC-MO with the highest proportion of graphitic-N exhibits the best OER performance with a low overpotential (325 mV at 10 mA cm−2) and excellent durability (over 50,000 s at 10 mA cm−2) in alkaline solution. A two-electrode electrolyzer is assembled by using TiO2@NC-MO as anode and cathode in 1.0 M KOH media for the overall water splitting, which delivers an initial cell voltage of only 1.71 V at 10 mA cm−2, as well as long-term stability up to 50,000 s. Density functional theory calculations verification that the TiO2-N-C interface with high radio of graphitic-N leads to the optimal catalytic activity. This study sheds light on the recycling and reuse of dye wastewater for the fabrication of highly efficient electrocatalysts with controllable N-doping structures and metal oxide size via a novel eco-friendly approach.

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
刚刚
2秒前
齐梓彤发布了新的文献求助10
2秒前
完美世界应助无语的不可采纳,获得10
3秒前
柳芷汐完成签到,获得积分10
3秒前
林知鲸落发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4应助改过来采纳,获得10
4秒前
星星包发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
晚湖完成签到,获得积分10
7秒前
JamesPei应助KUDO采纳,获得10
8秒前
9秒前
无极微光应助杨钧贺采纳,获得20
9秒前
科研通AI6.1应助Lareina采纳,获得10
9秒前
任性冰海完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
温柔柜子发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
Akim应助inin采纳,获得10
16秒前
Amngy完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
20秒前
SakiYori061发布了新的文献求助10
22秒前
时宁发布了新的文献求助10
23秒前
改过来发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
无花果应助重要的溪流采纳,获得10
24秒前
26秒前
无极微光应助小牛奶采纳,获得20
27秒前
27秒前
NingXueer_发布了新的文献求助10
28秒前
上官若男应助乐观的问梅采纳,获得10
28秒前
30秒前
再见不难发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
橡皮鱼完成签到,获得积分10
32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
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Iron‐Sulfur Clusters: Biogenesis and Biochemistry 400
Healable Polymer Systems: Fundamentals, Synthesis and Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6071281
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7902822
关于积分的说明 16339597
捐赠科研通 5211704
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2787534
邀请新用户注册赠送积分活动 1770240
关于科研通互助平台的介绍 1648145