An Atomically Dispersed Pt Catalyst Anchored on an Fe/N/C Support for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction

塔菲尔方程 过电位 催化作用 材料科学 电化学 铂金 阴极 电解 制氢 化学工程 电极 化学 物理化学 有机化学 工程类 电解质 生物化学
作者
Haoyang Li,Guoliang Wang,Fengru Zhang,Liangliang Zou,Zhiqing Zou,Hui Yang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:124 (22): 11760-11766 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.0c01043
摘要

A highly efficient Pt-Fe/N/C catalyst with an ultralow Pt loading of 1.5 wt % is designed and synthesized based on a special iron and nitrogen co-doped carbon support (Fe/N/C). High-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy and extended X-ray absorption fine structure prove that the Pt is atomically dispersed in the Pt-Fe/N/C catalysts, leading to a high Pt utilization. The electrochemical results indicate that this Pt-Fe/N/C catalyst exhibits an excellent hydrogen evolution reaction (HER) performance, with a low overpotential of 51 mV at the current density of 10 mA cm–2 and a small Tafel slope of 48 mV dec–1, which are comparable with that of 20 wt % Pt/C. The enhanced performance can be ascribed to the intensive electron transfer between Pt atoms and the Fe and N co-doped substrate, resulting in an enhanced HER intrinsic activity. Furthermore, the Pt-Fe/N/C catalysts are applied as the cathode catalysts for water electrolysis, which exhibits an excellent performance of a low cell voltage of ∼1.8 V at 1 A cm–2 and a good stability for 100 h of continuous hydrogen production when the cathode Pt loading is reduced to only 4 μg cm–2. The study provides a general strategy to develop Pt atomically anchored electrocatalysts with low cost, high activity, and high stability.

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
AnJaShua完成签到 ,获得积分10
2秒前
会发芽完成签到 ,获得积分10
9秒前
小美酱完成签到 ,获得积分10
13秒前
ycd完成签到,获得积分10
28秒前
迷人囧完成签到 ,获得积分10
30秒前
小不完成签到 ,获得积分10
42秒前
77完成签到 ,获得积分10
57秒前
人文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
梦想去广州当靓仔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
连难胜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
huco完成签到,获得积分10
1分钟前
光亮白山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Eternity完成签到,获得积分10
1分钟前
bkagyin应助kittymin采纳,获得10
1分钟前
kaier完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mrwang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
昱昱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kittymin发布了新的文献求助10
1分钟前
檬檬发布了新的文献求助30
1分钟前
nianshu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
从容芮应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
SC完成签到 ,获得积分10
2分钟前
关关完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研菜鸡完成签到 ,获得积分10
2分钟前
檬檬完成签到,获得积分10
2分钟前
幼安k完成签到 ,获得积分10
2分钟前
纯真的梦竹完成签到,获得积分10
2分钟前
萨格完成签到 ,获得积分10
2分钟前
微笑高山完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高高的巨人完成签到 ,获得积分10
2分钟前
JamesPei应助kittymin采纳,获得20
2分钟前
wyh295352318完成签到 ,获得积分10
2分钟前
fang完成签到,获得积分10
2分钟前
暴躁的沧海完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 回忆录 2000
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
LNG地下タンク躯体の構造性能照査指針 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 3001355
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2661212
关于积分的说明 7207808
捐赠科研通 2297095
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1218189
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 593993
版权声明 592955