Boosting Hydrogen Adsorption via Manipulating the d-Band Center of Ferroferric Oxide for Anion Exchange Membrane-Based Seawater Electrolysis

Boosting(机器学习) 电解 催化作用 海水 化学 吸附 离子交换 离子 无机化学 氧化物 材料科学 计算机科学 电解质 有机化学 电极 生物化学 物理化学 生物 生态学 机器学习
作者
Long Song,Lili Guo,Jiayu Mao,Zhipeng Li,Jiawei Zhu,Jianping Lai,Jingqi Chi,Lei Wang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (9): 6981-6991 被引量:102
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c00267
摘要

Ferroferric oxide-based electrocatalysts are widely applied as hydrogen evolution reaction (HER) catalysts due to their low cost and good electrical conductivity, but they tend to exhibit slow hydrogen adsorption kinetics for HER and poison by corrosive Cl– for alkaline seawater splitting. In this regard, we report a nanosheet-like HER catalyst constructed by decorating Fe3O4 with Ru and P dual doping (Ru/P–Fe3O4@IF). In situ characterization and density functional theory (DFT) calculations demonstrate that the resulting Ru/P–Fe3O4@IF catalyst shows enhanced hydrogen adsorption strength and hydrogen coverage with a thermal neutral free energy of adsorbed H (ΔGH*) due to Ru and P dual doping modulating the d-band center of Fe3O4. Moreover, due to Ru/P doping moving up the d-band center, the weak Cl– adsorption energy makes the poison of Cl– on active sites be avoided in alkaline seawater splitting. Benefiting from the above, the Ru/P–Fe3O4@IF exhibits superior HER performance to commercial Pt/C in alkaline seawater with overpotentials of only −46 and −144 mV to reach 100 and 1000 mA cm–2, respectively. In addition, the AEM electrolyzer assembled from Ru/P–Fe3O4 requires only 1.93 V (cell voltage) to drive a current density of 2 A cm–2 and can maintain stable operation for more than 100 h at 500 mA cm–2 for alkaline seawater splitting.
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
刚刚
1秒前
1秒前
美好芳发布了新的文献求助10
1秒前
Jasper应助Traveller丁采纳,获得10
2秒前
you完成签到,获得积分10
2秒前
RZ发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
零零完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
夏惋清完成签到 ,获得积分0
5秒前
cccjjjhhh发布了新的文献求助10
5秒前
you发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
fcc发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
阿甘发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
加油完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
王晓芳发布了新的文献求助10
10秒前
矛盾空间完成签到,获得积分10
10秒前
Miasanmia发布了新的文献求助10
11秒前
瑾jiang完成签到,获得积分10
12秒前
田様应助活泼忆丹采纳,获得10
13秒前
Traveller丁发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
怕黑凤凰完成签到 ,获得积分20
14秒前
14秒前
好好好发布了新的文献求助10
14秒前
莫妮卡卡完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
阿猫关注了科研通微信公众号
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
zhang发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
Eternity完成签到,获得积分10
16秒前
钟山完成签到,获得积分10
16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
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6047886
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7828614
关于积分的说明 16257915
捐赠科研通 5193301
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2778847
邀请新用户注册赠送积分活动 1762077
关于科研通互助平台的介绍 1644438