Electrochemical Hydrogen Evolution Reaction Efficiently Catalyzed by Ru2P Nanoparticles

塔菲尔方程 过电位 催化作用 电化学 电解质 无机化学 纳米颗粒 电解 分解水 正交晶系 化学工程 材料科学 化学 纳米技术 晶体结构 结晶学 物理化学 电极 有机化学 工程类 光催化
作者
Yuan Wang,Liu Zong,Hui Liu,Nian‐Tzu Suen,Xu Yu,Ligang Feng
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:11 (16): 2724-2729 被引量:100
标识
DOI:10.1002/cssc.201801103
摘要

Developing alternatives to Pt catalysts is a prerequisite to cost-effectively produce hydrogen. Herein, we demonstrate Ru2 P nanoparticles (without any doping and modifications) as a highly efficient Pt-like catalyst for the hydrogen evolution reaction (HER) in different pH electrolytes. On transferring the hexagonal close-packed crystal structure of Ru to the orthorhombic structure of Ru2 P, a greatly improved catalytic activity and stability toward HER is found owing to Ru-P coordination. The electronic state change originates from the P-Ru bonding structures, which accounts for the HER activity improvement compared with Ru nanoparticles. Specifically, Ru2 P nanoparticles can drive 10 mA cm-2 at a very low overpotential of 55 mV, only 8 mV more than Pt/C in an acidic solution; and an extremely low overpotential of approximately 50 mV is needed in alkaline solution, about 20 mV less than the Pt/C catalyst. The Volmer-Tafel mechanism is indicated on Ru2 P nanoparticles with the typical Tafel slope of 30 mV dec-1 of Pt metal indicating a Pt-like catalytic ability. Ru2 P is more active in the Ru-P family as H atoms prefer to adsorb on Ru atoms rather than on the P element according to theoretical calculations. Considering the low price of Ru (20 % of Pt), anti-corrosion ability in the electrolyte, and the safe and reliable fabrication approach, the powder Ru2 P nanoparticles make an excellent HER catalyst with great promise for large-scale water electrolysis 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
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
1秒前
hql_sdu完成签到 ,获得积分10
1秒前
kk完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
五块墓碑完成签到,获得积分10
1秒前
cocobear完成签到 ,获得积分10
1秒前
最好是完成签到,获得积分10
2秒前
chenu完成签到 ,获得积分10
2秒前
bkagyin应助下课了吧采纳,获得10
2秒前
上官若男应助乆乆乆乆采纳,获得10
2秒前
菜小芽完成签到 ,获得积分10
3秒前
小徐发布了新的文献求助10
3秒前
lql完成签到,获得积分10
3秒前
南宫初兰完成签到,获得积分10
3秒前
SophiaS完成签到,获得积分10
3秒前
囧哦个完成签到,获得积分10
3秒前
小二郎应助宋祝福采纳,获得10
3秒前
温暖霸完成签到,获得积分10
3秒前
黑白菜完成签到,获得积分10
4秒前
manban发布了新的文献求助10
4秒前
大个应助搞怪不斜采纳,获得10
4秒前
Seal完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
timeless完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
cg完成签到,获得积分10
6秒前
拉长的问晴完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
烟花应助熊猫海采纳,获得10
6秒前
ZYK完成签到,获得积分10
7秒前
shyness完成签到,获得积分10
7秒前
糖不太甜完成签到,获得积分10
7秒前
小蘑菇应助健忘的翠柏采纳,获得100
7秒前
啦咯是吗发布了新的文献求助10
7秒前
机智咖啡豆完成签到 ,获得积分10
8秒前
Ukey完成签到,获得积分10
8秒前
Tourist完成签到,获得积分0
9秒前
1111完成签到,获得积分10
9秒前
lucky完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
晶体学对称群—如何读懂和应用国际晶体学表 1500
Problem based learning 1000
Constitutional and Administrative Law 1000
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
Numerical controlled progressive forming as dieless forming 400
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
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 5388001
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4509881
关于积分的说明 14033262
捐赠科研通 4420771
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2428439
邀请新用户注册赠送积分活动 1421106
关于科研通互助平台的介绍 1400293