Urchin-like CoP with Controlled Manganese Doping toward Efficient Hydrogen Evolution Reaction in Both Acid and Alkaline Solution

密度泛函理论 化学 兴奋剂 无机化学 吸附 掺杂剂 吉布斯自由能 分解水 催化作用 物理化学 材料科学 有机化学 计算化学 热力学 光催化 物理 光电子学
作者
Yuancai Ge,Jiyi Chen,Hang Chu,Pei Dong,Steven R. Craig,Pulickel M. Ajayan,Mingxin Ye,Jianfeng Shen
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:6 (11): 15162-15169 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.8b03638
摘要

Splitting water to produce hydrogen through an efficient and low-cost way requires the development of catalysts based on earth-abundant elements. Using d-band theory to modify the band structure, we verified Mn atoms to be potent dopants to greatly reinforce the activity of urchin-like CoP, and this catalyst could reach a current density of 10 mA/cm2 with overpotentials of only 65 and 100 mV in acid and alkaline, which were much superior to that of pristine CoP and close to that of Pt/C catalyst. Also, the outperformance of its durability was tested for 20 h to maintain a current density of 10 mA/cm2. The increments of overpotentials were 2.4 and 1.1 mV in acid and alkaline, respectively. After introducing partial Mn atoms, the density functional theory calculation revealed that the Gibbs free energies of hydrogen adsorption (ΔGads,H) of Mn-doped CoP (−0.07 eV) was much smaller than pristine CoP (−0.157 eV). Furthermore, density of state analysis indicated that the strong interaction between Co atoms and Mn atoms lead the d-band of Co atom to a negative shift, which weakens the forceful adsorption between the hydrogen and Mn-doped CoP and expedited the release of produced hydrogen efficiently.

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
kugaidatou完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
靎藥完成签到,获得积分10
2秒前
巧克力发布了新的文献求助10
2秒前
囡囡发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
无为完成签到,获得积分10
3秒前
hcmsaobang2001完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
nn完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
非鱼鱼完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
xsy2000发布了新的文献求助10
5秒前
卫海亦完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
jiejie321完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
我是老大应助莫等闲采纳,获得10
7秒前
7ing发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
森宝发布了新的文献求助20
7秒前
8秒前
8秒前
陶醉的鹤轩完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
JMrider发布了新的文献求助10
10秒前
ww发布了新的文献求助10
10秒前
静芯给静芯的求助进行了留言
10秒前
10秒前
传奇3应助ddddd采纳,获得10
11秒前
明理吐司发布了新的文献求助10
11秒前
慕青应助专注鸣凤采纳,获得10
11秒前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
Pediatric Nutrition 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 5552713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4637412
关于积分的说明 14649184
捐赠科研通 4579232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2511511
邀请新用户注册赠送积分活动 1486533
关于科研通互助平台的介绍 1457559