Directional electronic tuning of Ni nanoparticles by interfacial oxygen bridging of support for catalyzing alkaline hydrogen oxidation

过电位 电催化剂 催化作用 材料科学 纳米颗粒 金属 化学工程 纳米技术 物理化学 化学 电化学 冶金 电极 有机化学 工程类
作者
Hongming Sun,C. R. Li,Lijun Yang,Yingpeng Han,Xueying Yu,Cheng‐Peng Li,Zhihong Zhang,Zhenhua Yan,Peng Cheng,Miao Du
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:120 (45) 被引量:4
标识
DOI:10.1073/pnas.2308035120
摘要

Metallic nickel (Ni) is a promising candidate to substitute Pt-based catalysts for hydrogen oxidation reaction (HOR), but huge challenges still exist in precise modulation of the electronic structure to boost the electrocatalytic performances. Herein, we present the use of single-layer Ti 3 C 2 T x MXene to deliberately tailor the electronic structure of Ni nanoparticles via interfacial oxygen bridges, which affords Ni/Ti 3 C 2 T x electrocatalyst with exceptional performances for HOR in an alkaline medium. Remarkably, it shows a high kinetic current of 16.39 mA cm disk –2 at the overpotential of 50 mV for HOR [78 and 2.7 times higher than that of metallic Ni and Pt/C (20%), respectively], also with good durability and CO antipoisoning ability (1,000 ppm) that are not available for conventional Pt/C (20%) catalyst. The ultrahigh conductivity of single-layer Ti 3 C 2 T x provides fast transmission of electrons for Ni nanoparticles, of which the uniform and small sizes endow them with high-density active sites. Further, the terminated -O/-OH functional groups on Ti 3 C 2 T x directionally capture electrons from Ni nanoparticles via interfacial Ni–O bridges, leading to obvious electronic polarization. This could enhance the Ni ds –O 2p interaction and weaken Ni ds –H 1s interaction of Ni sites in Ni/Ti 3 C 2 T x enabling a suitable H-/OH-binding energy and thus enhancing the HOR activity.
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
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
Arthur完成签到 ,获得积分10
2秒前
Janet_Jing完成签到 ,获得积分10
2秒前
ncwgx完成签到,获得积分10
3秒前
斯文败类应助了尘采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
SHD完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
充电宝应助三杠采纳,获得10
6秒前
10秒前
乐观蚂蚁完成签到 ,获得积分10
11秒前
清爽的胡萝卜完成签到 ,获得积分10
11秒前
互助遵法尚德应助青苔采纳,获得10
13秒前
山茶发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
典雅涵瑶完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
打打应助adeno采纳,获得10
15秒前
晚灯君完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
Hello应助冷月芳华采纳,获得10
17秒前
草木完成签到,获得积分10
17秒前
夏木完成签到 ,获得积分10
18秒前
yimuchenlin发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
小高同学发布了新的文献求助10
19秒前
科目三应助大方的觅海采纳,获得30
20秒前
雅丽发布了新的文献求助10
21秒前
张硕士发布了新的文献求助10
22秒前
抹茶拿铁加奶砖完成签到 ,获得积分10
22秒前
24秒前
24秒前
无奈醉柳完成签到,获得积分10
25秒前
杨玄完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
飞云完成签到 ,获得积分10
27秒前
康康米其林应助chemlixy采纳,获得10
27秒前
Lucas应助小高同学采纳,获得10
28秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 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 3162623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2813541
关于积分的说明 7900768
捐赠科研通 2473078
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1316652
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631468
版权声明 602175