Electrocatalytic and Photocatalytic Hydrogen Production from Acidic and Neutral-pH Aqueous Solutions Using Iron Phosphide Nanoparticles

磷化物 电催化剂 水溶液 制氢 催化作用 电化学 无机化学 分解水 过渡金属 光催化 纳米颗粒 化学工程 材料科学 法拉第效率 磷酸铁 化学 纳米技术 磷酸盐 电极 物理化学 有机化学 工程类
作者
Juan F. Callejas,Joshua M. McEnaney,Carlos G. Read,J. Chance Crompton,Adam J. Biacchi,Eric J. Popczun,Thomas R. Gordon,Nathan S. Lewis,Raymond E. Schaak
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:8 (11): 11101-11107 被引量:417
标识
DOI:10.1021/nn5048553
摘要

Nanostructured transition-metal phosphides have recently emerged as Earth-abundant alternatives to platinum for catalyzing the hydrogen-evolution reaction (HER), which is central to several clean energy technologies because it produces molecular hydrogen through the electrochemical reduction of water. Iron-based catalysts are very attractive targets because iron is the most abundant and least expensive transition metal. We report herein that iron phosphide (FeP), synthesized as nanoparticles having a uniform, hollow morphology, exhibits among the highest HER activities reported to date in both acidic and neutral-pH aqueous solutions. As an electrocatalyst operating at a current density of -10 mA cm(-2), FeP nanoparticles deposited at a mass loading of ∼1 mg cm(-2) on Ti substrates exhibited overpotentials of -50 mV in 0.50 M H2SO4 and -102 mV in 1.0 M phosphate buffered saline. The FeP nanoparticles supported sustained hydrogen production with essentially quantitative faradaic yields for extended time periods under galvanostatic control. Under UV illumination in both acidic and neutral-pH solutions, FeP nanoparticles deposited on TiO2 produced H2 at rates and amounts that begin to approach those of Pt/TiO2. FeP therefore is a highly Earth-abundant material for efficiently facilitating the HER both electrocatalytically and photocatalytically.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
冷傲凝琴发布了新的文献求助10
1秒前
玥来玥好完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
传奇3应助南兮采纳,获得10
2秒前
XXXXH完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
anesthesia完成签到,获得积分10
4秒前
啾啾尼泊尔完成签到,获得积分10
5秒前
...完成签到,获得积分10
6秒前
吴必胜完成签到,获得积分10
6秒前
无尘发布了新的文献求助10
6秒前
跟屁虫完成签到,获得积分10
6秒前
vampire完成签到,获得积分10
7秒前
liuuuuuu完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
斯文谷秋完成签到,获得积分10
9秒前
莫羽倾尘完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
斯文谷秋发布了新的文献求助10
12秒前
申申完成签到,获得积分10
12秒前
情怀应助已经让采纳,获得10
12秒前
传统的秋烟完成签到,获得积分10
12秒前
小怪完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
tuanhust应助内向东蒽采纳,获得60
14秒前
ad完成签到,获得积分10
14秒前
优雅友菱完成签到,获得积分10
14秒前
无花果应助小胖采纳,获得30
16秒前
卡西法发布了新的文献求助10
16秒前
南兮发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
风趣的小甜瓜完成签到,获得积分10
17秒前
优雅友菱发布了新的文献求助10
17秒前
lllym完成签到,获得积分20
17秒前
ge完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
the development of the right of privacy in new york 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180114
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830498
关于积分的说明 7977736
捐赠科研通 2492069
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329190
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635704
版权声明 602954