Composition-optimized manganese phosphide nanoparticles anchored on porous carbon network for efficiently electrocatalytic hydrogen evolution

磷化物 纳米颗粒 材料科学 化学工程 无机化学 密度泛函理论 氢氧化钾 催化作用 化学 纳米技术 计算化学 有机化学 工程类 冶金
作者
Wangzhi Wu,Yujin Huang,Xueqian Wang,Pei Kang Shen,Jinliang Zhu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:469: 143879-143879 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143879
摘要

Electrocatalytic water splitting is an efficient method for producing high purity hydrogen and has the advantage of emitting zero waste. Manganese phosphides are considered to be promising electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) with their electrocatalytic properties being composition-dependent. In this work, we achieved the targeted synthesis of manganese-rich Mn2P, phosphorus-rich MnP, and their heterostructure Mn2P-MnP nanoparticles dispersed uniformly on a P, N-doped carbon network (Mn2P-MnP/PNC) through a facile strategy involving the use of phosphate resin derived with potassium hydroxide. Systematic studies were conducted on formation mechanism of Mn2P-MnP/PNC. Density functional theory (DFT) calculations indicate that Mn2P-MnP has an optimized electronic structure and Gibbs free energy of H adsorption, with that of Mn2P-MnP (0.057 eV) being closest to zero compared to Mn2P (-0.306 eV) and MnP (0.325 eV). The Mn2P-MnP/PNC only requires small overpotentials of 63 and 98 mV to achieve 10 mA cm−2 for HER in H2SO4 and KOH solution, respectively. Furthermore, Mn2P-MnP/PNC exhibits ultrahigh stability for HER in both acid and alkaline solutions, retaining a current rate of 98.18% and 97.57% after 96 and 120 h chronoamperometry tests, respectively.
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
晓风残月发布了新的文献求助10
刚刚
小红发布了新的文献求助10
1秒前
Zhang发布了新的文献求助20
1秒前
2秒前
CipherSage应助锦瑟采纳,获得10
2秒前
2秒前
隐形曼青应助xyx采纳,获得10
3秒前
fmx发布了新的文献求助10
3秒前
DennyClock完成签到,获得积分10
4秒前
无情干饭崽完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
CuO完成签到,获得积分10
6秒前
JamesPei应助小红采纳,获得10
6秒前
小马甲应助墨言无殇采纳,获得10
6秒前
夏樱桐完成签到,获得积分10
6秒前
黄海峰完成签到 ,获得积分10
7秒前
JamesPei应助Chemisboy采纳,获得10
7秒前
不想上学完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
可爱的函函应助哈哈侠采纳,获得10
9秒前
KIQING发布了新的文献求助10
9秒前
虚幻幼翠完成签到 ,获得积分10
9秒前
Jasper应助Hiccup采纳,获得20
10秒前
田様应助s万分之一甜采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
筝zheng发布了新的文献求助10
13秒前
jj发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
乐空思应助yqf采纳,获得30
14秒前
22发布了新的文献求助10
15秒前
天天快乐应助工藤新一采纳,获得10
15秒前
锦瑟发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI6.2应助Kim_Hou采纳,获得30
16秒前
16秒前
18秒前
南桑完成签到 ,获得积分10
18秒前
阿蕊发布了新的文献求助10
18秒前
wolf完成签到,获得积分10
19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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6437584
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8252010
关于积分的说明 17558044
捐赠科研通 5496007
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898612
邀请新用户注册赠送积分活动 1875316
关于科研通互助平台的介绍 1716340