Dual-doping NiMoO4 with multi-channel structure enable urea-assisted energy-saving H2 production at large current density in alkaline seawater

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作者
Lili Guo,Jing‐Qi Chi,Jiawei Zhu,Tong Cui,Jianping Lai,Lei Wang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:320: 121977-121977 被引量:170
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121977
摘要

Seawater electrolysis is an efficient method for producing carbon-neutral hydrogen; however, it is hindered by high energy cost and chlorine evolution reaction. In this study, we report Ru, P dual-doped NiMoO4 multichannel nanorods in-situ grown on nickel foam (Ru/P-NiMoO4 @NF), which can achieve chlorine-free hydrogen production by coupling seawater splitting with thermodynamically favorable urea oxidation. The Ru/P-NiMoO4 @NF exhibits bifunctional activity with working potentials of 0.23 V to deliver 3000 mA cm−2 for HER and 1.46 V to deliver 1000 mA cm−2 for UOR. The overall urea splitting system in the two-electrode electrolyzer require low voltage of 1.73 V to drive 500 mA cm−2, and demonstrate remarkable durability to keep above 100 mA cm−2 for 145 h. Density functional theory calculations reveal that dual-doping modulate the d-band center of catalyst, thus enhancing the adsorption of reactants and intermediates. This work provides information for designing catalysts for combing seawater splitting with urea purification.
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