Modulating electronic structure of ternary NiMoV LDH nanosheet array induced by doping engineering to promote urea oxidation reaction

纳米片 氢氧化物 电解 电解质 碱性水电解 化学工程 析氧 电催化剂 无机化学 材料科学 化学 电极 尿素 电化学 有机化学 物理化学 工程类
作者
Zhaolong Wang,Wenjun Liu,Jian Bao,Yanhua Song,Xiaojie She,Yingjie Hua,Guoai Lv,Junjie Yuan,Huaming Li,Hui Xu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:430: 133100-133100 被引量:116
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133100
摘要

Fabrication of advance electrocatalysts for urea oxidation reaction (UOR) is of great significance for purifying urea-enriched wastewater and producing hydrogen. Here, a doping engineering strategy is adopted to obtain a ternary NiMoV layered double hydroxide (LDH) nanosheet array supported on the three-dimensional (3D) nickel foam substrate. The synergistic effect brought by the unique 2D/3D hierarchical structure could expose more active sites and accelerate charge and mass transfer. In addition, experimental and theoretical results confirm that Mo and V dopants are capable of modifying the local electronic structure of Ni sites to optimize the adsorption energy for urea molecules. Therefore, the as-prepared NiMoV LDH/NF electrode realizes high-efficiency catalysis for UOR in view of the rapid kinetics, high intrinsic activity and robust durability. Specifically, NiMoV LDH/NF electrode presents a low potential of 1.40 V to deliver 100 mA cm−2 for UOR, which is about 260 mV less for its urea-free counterpart in alkaline electrolyte. When anodic NiMoV LDH/NF electrode and cathodic Pt/C electrode are integrated into a two-electrode system for water electrolysis in variable urea concentration and pH values conditions, urea-assisted electrolysis water system exhibit the lower potential (≤1.63 V) than that of conventional water electrolysis at 100 mA cm−2. This work shows that the local electronic structure adjustment of the active site caused by the heteroatom doping effect could improve the electrocatalytic oxidation performance of some small molecules.
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
比萨斜塔脉动回来关注了科研通微信公众号
刚刚
fengqinshang发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
Noroco完成签到,获得积分10
1秒前
if发布了新的文献求助10
2秒前
yu发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助小航爱学习采纳,获得10
2秒前
Akim应助lyy采纳,获得10
2秒前
匆匆流浪完成签到,获得积分10
2秒前
聪明怜阳完成签到,获得积分10
3秒前
MIN发布了新的文献求助10
3秒前
刘若鑫完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
土豆丸子关注了科研通微信公众号
4秒前
儒雅水杯完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
爆米花应助gigiW采纳,获得10
5秒前
优美靖柏完成签到,获得积分10
5秒前
dan发布了新的文献求助10
5秒前
Akim应助108采纳,获得10
5秒前
5秒前
刘若鑫发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
xiaoxia发布了新的文献求助10
6秒前
yu完成签到,获得积分10
6秒前
老迟到的念文完成签到,获得积分10
6秒前
鲸鱼发布了新的文献求助10
7秒前
Ava应助尚屹桐采纳,获得10
7秒前
曲秋白完成签到 ,获得积分10
7秒前
虚心蜗牛发布了新的文献求助10
8秒前
尹傲柏完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
自由的机器猫完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Souveb完成签到,获得积分10
9秒前
文汉完成签到,获得积分10
9秒前
猫猫侠发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Shamare发布了新的文献求助10
10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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Digital and Social Media Marketing 600
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5993312
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7446290
关于积分的说明 16069199
捐赠科研通 5135574
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2754289
邀请新用户注册赠送积分活动 1727538
关于科研通互助平台的介绍 1628814