Ru-regulated electronic structure CoNi-MOF nanosheets advance water electrolysis kinetics in alkaline and seawater media

过电位 析氧 电解 金属有机骨架 催化作用 化学 分解水 电子转移 纳米孔 材料科学 无机化学 化学工程 电解水 吸附 纳米技术 电化学 电极 有机化学 物理化学 电解质 工程类 光催化
作者
Wenqiang Li,Bowen Guo,Zhang Ka,Xueyi Chen,Heng Zhang,Wanyu Chen,Haipeng Chen,Huabo Li,Xun Feng
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:668: 181-189 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.04.144
摘要

Herein, an ion-exchange strategy is utilized to greatly improve the kinetics of hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) by Ru-modified CoNi- 1,3,5-Benzenetricarboxylic acid (BTC)-metal organic framework nanosheets (Ru@CoNi-MOF). Due to the higher Ni active sites and lower electron transfer impedance, Ru@CoNi-MOF catalyst requires the overpotential as low as 47 and 279 mV, at a current density of 10 mA/cm2 toward HER and OER, respectively. Significantly, the mass activity of Ru@CoNi-MOF for HER and OER are 25.9 and 10.6 mA mg−1, nearly 15.2 and 8.8 times higher than that of Ni-MOF. In addition, the electrolyzer of Ru@CoNi-MOF demonstrates exceptional electrolytic performance in both KOH and seawater environment, surpasses the commercial Pt/C||IrO2 couple. Theoretical calculations prove that introducing Ru atoms in to CoNi-MOF modulates the electronic structure of Ni, optimizes adsorption energy for H* and reduces energy barrier of metal organic frameworks (MOFs). This modification significantly improves the kinetic rate of the Ru@CoNi-MOF during water splitting. Certainly, this study highlights the utilization of MOF nanosheets as advanced HER/OER electrocatalysts with immense potential, and will paves a way to develop more efficient MOFs for catalytic 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
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
Ayrson发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
小小发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
拉拉完成签到,获得积分20
6秒前
Atlantis发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
动听锦程发布了新的文献求助10
8秒前
庾稀发布了新的文献求助10
9秒前
好好好完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
戕小天的鸢尾花完成签到,获得积分10
12秒前
Angel完成签到 ,获得积分10
12秒前
木木发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
李健的小迷弟应助城九寒采纳,获得10
14秒前
15秒前
XiaoYang发布了新的文献求助10
15秒前
熊猫文文完成签到,获得积分10
15秒前
时光完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
sxc发布了新的文献求助10
17秒前
sunnyAM3发布了新的文献求助10
18秒前
哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
19秒前
李李完成签到,获得积分10
19秒前
及尔发布了新的文献求助10
19秒前
_ban完成签到,获得积分10
19秒前
冷冷完成签到 ,获得积分10
19秒前
SYLH应助九品炼丹师采纳,获得10
20秒前
20秒前
20秒前
12321234发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
动听锦程完成签到,获得积分20
22秒前
24秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
Crystal Nonlinear Optics: with SNLO examples (Second Edition) 500
Essentials of Performance Analysis in Sport 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3732896
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3277033
关于积分的说明 10000371
捐赠科研通 2992746
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1642467
邀请新用户注册赠送积分活动 780369
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 748789