Joule heating synthesis of well lattice-matched Co2Mo3O8/MoO2 heterointerfaces with greatly improved hydrogen evolution reaction in alkaline seawater electrolysis with 12.4 % STH efficiency

电解 分解水 电催化剂 海水 焦耳加热 电解水 催化作用 析氧 吸附 材料科学 高压电解 无机化学 化学工程 化学 电极 电化学 物理化学 复合材料 工程类 地质学 有机化学 海洋学 电解质 光催化 生物化学
作者
Jianpeng Sun,Shiyu Qin,Zisheng Zhang,Chunhu Li,Xiaofeng Xu,Zizhen Li,Xiangchao Meng
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:338: 123015-123015 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.123015
摘要

Herein, through a rapid Joule heating method, we have successfully prepared well lattice-matched Co2Mo3O8/MoO2 heterointerfaces on Ni foam (Co2Mo3O8/MoO2/NF) in only 130 s. Notably, the rapid Joule heating can effectively avoid oxidation of catalyst caused by prolonged heating and achieve rich uncoordinated Mo4+ sites, which contributed to the enhanced electrocatalytic performance in hydrogen evolution reaction (HER). As-prepared Co2Mo3O8/MoO2 delivered remarkable HER activity (23 mV at 10 mA cm−2), which was comparable to Pt-based electrocatalyst. As-prepared sample also revealed excellent stability at 200-h test in electrocatalytic splitting of alkaline seawater. Of particular note, the solar-driven H2O-H2 electrolyzer also showed a promising solar-to-hydrogen (STH) efficiency of 12.4 %. The cell voltage for the home-made anion exchange membrane (AEM) seawater electrolyzer was only 2.13 V at 200 mA·cm−2 at 50 °C, and only 4.7 kW-h required to produce 1 m3 of H2. DFT calculations revealed that the electron redistribution spontaneously takes place at Co–O–Mo bonds at Co2Mo3O8/MoO2 heterointerfaces, which could regulate the electronic structure and d-band center of Mo sites, and then achieve high-efficiency adsorption of H2O on Mo sites and near-zero hydrogen-adsorption free energy on O sites. This study provided a new strategy to regulate the chemical states via Joule heating for highly efficient seawater splitting to evolve H2.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
英吉利25发布了新的文献求助30
1秒前
李月月发布了新的文献求助10
1秒前
陌陌完成签到,获得积分20
1秒前
llly完成签到,获得积分10
1秒前
豆豆完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
充电宝应助每天都在做梦采纳,获得10
4秒前
jimoon完成签到,获得积分20
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
zxq完成签到,获得积分20
5秒前
KMidly完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
liu发布了新的文献求助10
6秒前
jimoon发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
南柯一梦关注了科研通微信公众号
9秒前
juan发布了新的文献求助10
9秒前
香蕉觅云应助乐观的海采纳,获得10
10秒前
10秒前
wangyuchen发布了新的文献求助10
10秒前
prrrratt发布了新的文献求助10
11秒前
ding发布了新的文献求助20
11秒前
拯救小岛发布了新的文献求助10
12秒前
CodeCraft应助万事顺意采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
快乐的冰岚完成签到 ,获得积分20
13秒前
lisiying发布了新的文献求助10
14秒前
nnn完成签到,获得积分10
15秒前
跳跃的洋葱完成签到 ,获得积分10
15秒前
希望天下0贩的0应助小十采纳,获得10
15秒前
KMidly发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
王梅完成签到,获得积分10
16秒前
11发布了新的文献求助10
17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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
2026国自然单细胞多组学大红书申报宝典 800
Real Analysis Theory of Measure and Integration 3rd Edition 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4913037
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4187850
关于积分的说明 13005445
捐赠科研通 3956288
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2169145
邀请新用户注册赠送积分活动 1187530
关于科研通互助平台的介绍 1095032