The 3D porous “celosia” heterogeneous interface engineering of layered double hydroxide and P-doped molybdenum oxide on MXene promotes overall water-splitting

过电位 催化作用 分解水 析氧 材料科学 化学工程 氢氧化物 双功能 氧化物 基质(水族馆) 密度泛函理论 无机化学 化学 电化学 物理化学 计算化学 光催化 电极 工程类 地质学 海洋学 冶金 生物化学
作者
Mingjing Li,Ran Sun,Yulu Li,Jibo Jiang,Wenxiu Xu,Haishan Cong,Sheng Han
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:431: 133941-133941 被引量:89
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133941
摘要

Exploiting efficient and economical electrocatalysts is indispensable for promoting the sluggish kinetics of overall water-splitting. Herein, we ingeniously designed a simple one-pot hydrothermal method to construct a 3D porous "celosia-like" heterogeneous framework of FeCo-layered double hydroxide (FeCo-LDH) and P-doped molybdenum oxide (P-MoO3) grown in-situ on MXene-modified nickel foam substrate (denoted as P-MoO3 FCL MXene/NF), with high conductivity, highly hydrophilic properties, and favorable kinetics. Density functional theory calculations (DFT) demonstrate that the electronic engineering tuning of electron dissipation and aggregation at the heterogeneous interface of P-MoO3 and FeCo-LDH optimizes the electron transfer rate of the active site and the d-band center near the Fermi level, thereby reducing the adsorption energy of H and O reaction intermediates (H*, OH*, OOH*) and improves the intrinsic catalytic activity. As expected, benefiting from the strong chemical and electron synergistic effect between heterogeneous structures, the synthesized P-MoO3 FCL MXene/NF heterogeneous framework exhibits excellent activity for oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) with a low overpotential of 179 mV and 118 mV at 10 mA cm−2, respectively, and Faraday efficiency of up to 96 %. Significantly, the overpotential of 1.53 V is enough to drive a current density of 10 mA cm−2 in a two-electrode configuration which is greatly superior to other bifunctional electrocatalysts.
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
1秒前
1秒前
汆汆发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
小蘑菇应助小包子采纳,获得10
2秒前
一路生花完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
ASDq完成签到,获得积分10
3秒前
llkllk完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
谭宝发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
森宝完成签到,获得积分10
5秒前
机灵的幻灵完成签到 ,获得积分10
5秒前
lyy完成签到,获得积分10
6秒前
好心情发布了新的文献求助10
6秒前
manman发布了新的文献求助10
6秒前
爆米花应助爆米花采纳,获得10
7秒前
西出阳关发布了新的文献求助10
7秒前
搜集达人应助yue采纳,获得10
7秒前
8秒前
HXZ发布了新的文献求助30
8秒前
可耐的稀完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
dudu完成签到,获得积分20
9秒前
海绵宝宝发布了新的文献求助20
10秒前
小蘑菇应助yy采纳,获得10
10秒前
10秒前
科研大王我爱科研完成签到,获得积分10
10秒前
朱道斌完成签到,获得积分10
10秒前
束负允三金完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
文艺果汁完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
凡空发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7283835
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8904577
关于积分的说明 18840427
捐赠科研通 6954208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207791
关于科研通互助平台的介绍 2377993
邀请新用户注册赠送积分活动 2183171