Moving beyond bimetallic-alloy to single-atom dimer atomic-interface for all-pH hydrogen evolution

双金属片 催化作用 二聚体 离解(化学) Atom(片上系统) 化学 纳米材料 氢原子 纳米技术 材料科学 物理化学 计算机科学 有机化学 嵌入式系统 烷基
作者
Ashwani Kumar,Viet Q. Bui,Jinsun Lee,Lingling Wang,Amol R. Jadhav,Xinghui Liu,Xiaodong Shao,Yang Liu,Jihong Yu,Yosep Hwang,Huong Thi Bui,Sara Ajmal,Min Kim,Seong‐Gon Kim,Gyeong‐Su Park,Yoshiyuki Kawazoe,Hyoyoung Lee
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:116
标识
DOI:10.1038/s41467-021-27145-3
摘要

Single-atom-catalysts (SACs) afford a fascinating activity with respect to other nanomaterials for hydrogen evolution reaction (HER), yet the simplicity of single-atom center limits its further modification and utilization. Obtaining bimetallic single-atom-dimer (SAD) structures can reform the electronic structure of SACs with added atomic-level synergistic effect, further improving HER kinetics beyond SACs. However, the synthesis and identification of such SAD structure remains conceptually challenging. Herein, systematic first-principle screening reveals that the synergistic interaction at the NiCo-SAD atomic interface can upshift the d-band center, thereby, facilitate rapid water-dissociation and optimal proton adsorption, accelerating alkaline/acidic HER kinetics. Inspired by theoretical predictions, we develop a facile strategy to obtain NiCo-SAD on N-doped carbon (NiCo-SAD-NC) via in-situ trapping of metal ions followed by pyrolysis with precisely controlled N-moieties. X-ray absorption spectroscopy indicates the emergence of Ni-Co coordination at the atomic-level. The obtained NiCo-SAD-NC exhibits exceptional pH-universal HER-activity, demanding only 54.7 and 61 mV overpotentials at -10 mA cm-2 in acidic and alkaline media, respectively. This work provides a facile synthetic strategy for SAD catalysts and sheds light on the fundamentals of structure-activity relationships for future applications.
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
敏感代云完成签到,获得积分10
1秒前
奔跑的小熊完成签到 ,获得积分20
1秒前
星辉完成签到,获得积分10
1秒前
小天使海蒂完成签到 ,获得积分10
2秒前
kaka091完成签到,获得积分10
3秒前
ruby30完成签到,获得积分10
3秒前
tleeny完成签到,获得积分10
3秒前
pipm完成签到,获得积分10
3秒前
fys131415完成签到 ,获得积分10
3秒前
我是老大应助burning采纳,获得10
4秒前
5秒前
极品小亮完成签到,获得积分10
5秒前
ywzwszl完成签到,获得积分10
6秒前
月亮完成签到 ,获得积分10
6秒前
jinboyuan完成签到,获得积分10
6秒前
Paul完成签到,获得积分10
6秒前
英俊绿海完成签到 ,获得积分10
6秒前
zhongjr_hz完成签到,获得积分10
6秒前
xxp完成签到 ,获得积分10
6秒前
想要毕业发布了新的文献求助10
6秒前
看文献的高光谱完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
KingYugene完成签到,获得积分10
11秒前
小C完成签到,获得积分10
11秒前
油麦菜完成签到 ,获得积分10
12秒前
123完成签到,获得积分10
13秒前
仁爱水之完成签到 ,获得积分10
13秒前
cx发布了新的文献求助10
14秒前
markerfxq完成签到,获得积分10
15秒前
想要毕业完成签到,获得积分10
15秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
15秒前
Xu完成签到 ,获得积分10
15秒前
Waaly完成签到,获得积分10
15秒前
梓歆完成签到 ,获得积分10
17秒前
张文静完成签到,获得积分10
18秒前
ckck完成签到,获得积分10
19秒前
道交法完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
lindoudou完成签到,获得积分10
20秒前
everyone_woo完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction, 2003 Edition HS-784/2003 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3950021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3495348
关于积分的说明 11076451
捐赠科研通 3225877
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1783346
邀请新用户注册赠送积分活动 867596
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 800839