Charge state manipulation induced through cation intercalation into MnO2 sheet arrays for efficient water splitting

析氧 插层(化学) 氧化态 催化作用 氧化还原 分解水 离子 价(化学) 过渡金属 材料科学 化学 氧气 无机化学 电化学 物理化学 电极 光催化 生物化学 有机化学
作者
Jun Lü,Hui Wang,Yuxiang Sun,Xuyun Wang,Xiaoming Song,Rongfang Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:417: 127894-127894 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.127894
摘要

The ability of the catalysts to catalyze oxygen evolution reaction (OER) is closely related to the electronic state of its active site. Herein, the electronic state of the MnO2 sheets assembled on nickel foams by hydrothermal reaction was tuned by the intercalated transition metal ions including Fe, Co and Ni. Cationic intercalation leads to the convert of manganese ions from a stable d3 (Mn4+) state to an unstable high-spin d4 state (Mn3+), and the reduction of the average chemical state of Mn species greatly increases the density of oxygen vacancies in the material, thereby improving the adsorption capacity of the material for free –OH when performing a catalytic reaction. Due to its higher valence state and oxidation activity, Fe3+ showed higher diffusion control contribution and produced more redox active sites in MnO2, which is in an advantageous position among all ions embedded in the MnO2 layer. Then achieving current density of 20 mA cm−2 on Fe-MnO2/NF only requires a driving voltage of 330 mV for OER. This work not only established a method to activate the self-generated oxygen vacancies by using electronic effects, but also provided new ideas for improving the OER performance of MnO2.

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
刚刚
耍酷巧蕊发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
hhhhh完成签到,获得积分10
2秒前
雷家发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
在水一方应助cxxx采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
虚拟的若完成签到,获得积分10
4秒前
香蕉觅云应助大气凝云采纳,获得10
5秒前
卡乐李发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
JJ发布了新的文献求助10
5秒前
上官若男应助朴素珩采纳,获得10
6秒前
7秒前
wwwww发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
千羽汐完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
两张发布了新的文献求助10
9秒前
严天飞发布了新的文献求助10
10秒前
tyj发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
ZZZkn发布了新的文献求助10
12秒前
lixiao1912完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
cc发布了新的文献求助10
14秒前
被风吹过的路完成签到,获得积分10
14秒前
科目三应助Dec采纳,获得10
14秒前
SciGPT应助李李采纳,获得10
15秒前
找文献呢发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
奇点完成签到,获得积分10
15秒前
ctc完成签到,获得积分10
16秒前
lyman完成签到,获得积分10
17秒前
gxffxf完成签到,获得积分10
17秒前
研友_VZG7GZ应助研友_R2D2采纳,获得10
18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
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 9000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5679900
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4994585
关于积分的说明 15171123
捐赠科研通 4839670
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2593541
邀请新用户注册赠送积分活动 1546594
关于科研通互助平台的介绍 1504721