Construction of Pt Single-Atom and Cluster/FeOOH Synergistic Active Sites for Efficient Electrocatalytic Hydrogen Evolution Reaction

催化作用 塔菲尔方程 星团(航天器) 电催化剂 解吸 无定形固体 化学 分解水 吸附 无机化学 电化学 结晶学 物理化学 计算机科学 电极 光催化 生物化学 程序设计语言
作者
Yong‐Chao Zhang,Minghui Zhao,Jinting Wu,Yingnan Wang,Lufan Zheng,Fangwei Gu,Ji‐Jun Zou,Jian Ping Gao,Xiaodong Zhu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (10): 7867-7876 被引量:128
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c01133
摘要

The design of efficient catalysts that synergistically promote *H 2 O decomposition, H 2 formation, and desorption is critical to accelerate hydrogen evolution reaction (HER) kinetics but remains a significant challenge. Herein, we design an efficient catalyst of Pt/FeOOH@NiFe LDHs with Pt single-atom and cluster distribution induced by amorphous FeOOH. The Pt/FeOOH@NiFe LDHs with a low Pt content of 2 wt % exhibit ultralow HER overpotentials of 20 and 85 mV in alkaline media (5 and 40 mV in acidic media) to achieve the current densities of 10 and 100 mA cm –2 . The overpotentials of specific activity normalized by the electrochemically active surfaces (ECSA) are 100 [email protected] mA cm ECSA –2 and 140 [email protected] mA cm ECSA –2 . The Tafel slope is 51 mV dec –1, and the HER process follows the Volmer-Hyrovsky mechanism. Moreover, the overall water splitting requires only low voltages of 1.46 V@10 mA cm –2 and 1.61 V@100 mA cm –2, which are better than most reported catalysts. Experimental and theoretical studies show that the amorphous FeOOH can induce the formation of Pt single-atom and cluster with electron redistribution, and the formed Pt single-atom and cluster/FeOOH synergistic active sites exhibit superior HER performance. The amorphous FeOOH in Pt/FeOOH@NiFe LDHs facilitates the adsorption and activation of H 2 O, and the Pt single-atom and cluster play a key role in the formation and desorption of H 2, synergistically accelerating the HER kinetics.
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
51515发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
JamesPei的应助被rareseason采纳,获得10
1秒前
小熊发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
左丘以云发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
句号完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4的应助被杨杨采纳,获得10
2秒前
2秒前
淡淡萍完成签到,获得积分10
2秒前
桐桐的应助被执着宝川采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
hht发布了新的文献求助10
3秒前
小徐发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
喜多喜多完成签到,获得积分10
3秒前
kkkkkw完成签到,获得积分10
4秒前
nacein完成签到,获得积分10
4秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
4秒前
nn发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
6秒前
111发布了新的文献求助10
7秒前
学术雷锋发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
桐桐的应助被出口的胖猪采纳,获得30
7秒前
orixero的应助被追风少年采纳,获得10
7秒前
8秒前
不安夏真完成签到,获得积分10
8秒前
Mmxn发布了新的文献求助20
8秒前
xiaolinsang发布了新的文献求助10
8秒前
kelly1122完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
桐桐的应助被陶醉康乃馨采纳,获得10
9秒前
呈安一丁发布了新的文献求助10
9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
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8093673
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9505605
关于积分的说明 21449022
捐赠科研通 7667110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405752
关于科研通互助平台的介绍 2533895
邀请新用户注册赠送积分活动 2444716