In Situ Immobilizing Atomically Dispersed Ru on Oxygen-Defective Co3O4 for Efficient Oxygen Evolution

析氧 过电位 塔菲尔方程 催化作用 电催化剂 过渡金属 氧化物 氧气 空位缺陷 材料科学 氧化还原 化学 无机化学 纳米技术 物理化学 结晶学 电化学 电极 有机化学 冶金 生物化学
作者
Cheng‐Zong Yuan,Shuo Wang,Kwan San Hui,Kaixi Wang,Junfeng Li,Haixing Gao,Chenyang Zha,Xiaomeng Zhang,Duc Anh Dinh,Xi‐Lin Wu,Zikang Tang,Jiawei Wan,Zongping Shao,Kwun Nam Hui
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:13 (4): 2462-2471 被引量:57
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c04946
摘要

The synergistic regulation of the electronic structures of transition-metal oxide-based catalysts via oxygen vacancy defects and single-atom doping is efficient to boost their oxygen evolution reaction (OER) performance, which remains challenging due to complex synthetic procedures. Herein, a facile defect-induced in situ single-atom deposition strategy is developed to anchor atomically dispersed Ru single-atom onto oxygen vacancy-rich cobalt oxides (Ru/Co3O4–x) based on the spontaneous redox reaction between Ru3+ ions and nonstoichiometric Co3O4–x. Accordingly, the as-prepared Ru/Co3O4–x electrocatalyst with the coexistence of oxygen vacancies and Ru atoms exhibits excellent performances toward OER with a low overpotential of 280 mV at 10 mA cm–2, a small Tafel slope value of 86.9 mV dec–1, and good long-term stability in alkaline media. Furthermore, density functional theory calculations uncover that oxygen vacancy and atomically dispersed Ru could synergistically tailor electron decentralization and d-band center of Co atoms, further optimizing the adsorption of oxygen-based intermediates (*OH, *O, and *OOH) and reducing the reaction barriers of OER. This work proposes an available strategy for constructing electrocatalysts with abundant oxygen vacancies and atomically dispersed noble metal and presents a deep understanding of synergistic electronic engineering of transition-metal-based catalysts to boost oxygen evolution.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
韦雪莲完成签到 ,获得积分10
1秒前
明理小凝完成签到 ,获得积分10
1秒前
Yi发布了新的文献求助100
2秒前
可爱的函函应助fox采纳,获得10
2秒前
隐形曼青应助sing采纳,获得10
3秒前
克偃统统完成签到,获得积分10
4秒前
czwu完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
贤惠的老黑完成签到 ,获得积分10
5秒前
冷傲的迎南完成签到 ,获得积分10
5秒前
魔幻高烽完成签到,获得积分10
6秒前
赟yun完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
时鹏飞完成签到 ,获得积分10
8秒前
克偃统统发布了新的文献求助50
8秒前
燕子完成签到,获得积分10
9秒前
12345发布了新的文献求助10
9秒前
激流勇进wb完成签到 ,获得积分10
9秒前
Iris完成签到,获得积分10
9秒前
YY完成签到,获得积分10
10秒前
认真科研完成签到,获得积分10
10秒前
yydssss完成签到,获得积分10
11秒前
彭于晏应助希光光采纳,获得10
12秒前
12秒前
温眼张完成签到,获得积分10
13秒前
zhuxd完成签到,获得积分10
13秒前
爱博完成签到,获得积分10
14秒前
嘻嘻哈哈嘻嘻哈哈完成签到,获得积分10
14秒前
wwqc完成签到,获得积分0
14秒前
宁annie完成签到,获得积分10
15秒前
桐桐应助halona采纳,获得10
15秒前
杨榆藤完成签到,获得积分10
16秒前
linxw完成签到,获得积分10
16秒前
++完成签到 ,获得积分10
16秒前
俊逸的咖啡完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
乐于助人大好人完成签到 ,获得积分10
17秒前
yy完成签到,获得积分10
17秒前
舟行碧波上完成签到,获得积分10
17秒前
xixi完成签到 ,获得积分10
17秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793801
关于积分的说明 7807889
捐赠科研通 2450113
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303653
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627017
版权声明 601350