清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Cation- and pH-Dependent Hydrogen Evolution and Oxidation Reaction Kinetics

化学 电解质 动力学 分子动力学 无机化学 化学物理 物理化学 计算化学 有机化学 电极 量子力学 物理
作者
Botao Huang,Reshma R. Rao,Sifan You,Kyaw Hpone Myint,Yizhi Song,Yanming Wang,Wendu Ding,Livia Giordano,Yirui Zhang,Tao Wang,Sokseiha Muy,Yu Katayama,Jeffrey C. Grossman,Adam P. Willard,Kang Xu,Ying Jiang,Yang Shao‐Horn
出处
期刊:JACS Au [American Chemical Society]
卷期号:1 (10): 1674-1687 被引量:239
标识
DOI:10.1021/jacsau.1c00281
摘要

The production of molecular hydrogen by catalyzing water splitting is central to achieving the decarbonization of sustainable fuels and chemical transformations. In this work, a series of structure-making/breaking cations in the electrolyte were investigated as spectator cations in hydrogen evolution and oxidation reactions (HER/HOR) in the pH range of 1 to 14, whose kinetics was found to be altered by up to 2 orders of magnitude by these cations. The exchange current density of HER/HOR was shown to increase with greater structure-making tendency of cations in the order of Cs+ < Rb+ < K+ < Na+ < Li+, which was accompanied by decreasing reorganization energy from the Marcus-Hush-Chidsey formalism and increasing reaction entropy. Invoking the Born model of reorganization energy and reaction entropy, the static dielectric constant of the electrolyte at the electrified interface was found to be significantly lower than that of bulk, decreasing with the structure-making tendency of cations at the negatively charged Pt surface. The physical origin of cation-dependent HER/HOR kinetics can be rationalized by an increase in concentration of cations on the negatively charged Pt surface, altering the interfacial water structure and the H-bonding network, which is supported by classical molecular dynamics simulation and surface-enhanced infrared absorption spectroscopy. This work highlights immense opportunities to control the reaction rates by tuning interfacial structures of cation and solvents.
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。
建议保存本图,每天支付宝扫一扫(相册选取)领红包
实时播报
南寅完成签到,获得积分10
2秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
丨墨月丨完成签到,获得积分10
7秒前
殷勤的紫槐完成签到,获得积分0
15秒前
19秒前
传奇3应助坚定山柳采纳,获得10
20秒前
exosome完成签到,获得积分20
34秒前
咯咯咯完成签到 ,获得积分10
40秒前
yf完成签到,获得积分10
1分钟前
CRUSADER发布了新的文献求助10
1分钟前
专注的觅云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
欢呼亦绿完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
wlscj应助科研通管家采纳,获得20
2分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
坚定山柳发布了新的文献求助10
2分钟前
我是老大应助雪地冰心采纳,获得10
2分钟前
坚定山柳完成签到,获得积分10
2分钟前
CRUSADER完成签到,获得积分10
2分钟前
完美的冬灵完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
雪地冰心发布了新的文献求助10
2分钟前
涛1完成签到 ,获得积分10
3分钟前
小新小新完成签到 ,获得积分10
4分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
隐形曼青应助有只kangaroo采纳,获得10
4分钟前
坚强的铅笔完成签到 ,获得积分10
4分钟前
刘丰完成签到 ,获得积分10
4分钟前
务实完成签到 ,获得积分10
5分钟前
快乐随心完成签到 ,获得积分10
5分钟前
无悔完成签到 ,获得积分10
5分钟前
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
Mentoring for Wellbeing in Schools 1200
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1061
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
A Technologist’s Guide to Performing Sleep Studies 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 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 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 5498524
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4595722
关于积分的说明 14449637
捐赠科研通 4528679
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2481626
邀请新用户注册赠送积分活动 1465713
关于科研通互助平台的介绍 1438494