Interfacial water reorganization as a pH-dependent descriptor of the hydrogen evolution rate on platinum electrodes

铂金 电催化剂 电化学 化学 制氢 化学物理 无机化学 动力学 吸附 电极 催化作用 物理化学 有机化学 量子力学 物理
作者
Isis Ledezma‐Yanez,W. D. Wallace,Paula Sebastián‐Pascual,Vı́ctor Climent,Juan M. Feliú,Marc T. M. Koper
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:2 (4) 被引量:1180
标识
DOI:10.1038/nenergy.2017.31
摘要

Hydrogen evolution on platinum is a key reaction for electrocatalysis and sustainable energy storage, yet its pH-dependent kinetics are not fully understood. Here we present a detailed kinetic study of hydrogen adsorption and evolution on Pt(111) in a wide pH range. Electrochemical measurements show that hydrogen adsorption and hydrogen evolution are both slow in alkaline media, consistent with the observation of a shift in the rate-determining step for hydrogen evolution. Adding nickel to the Pt(111) surface lowers the barrier for hydrogen adsorption in alkaline solutions and thereby enhances the hydrogen evolution rate. We explain these observations with a model that highlights the role of the reorganization of interfacial water to accommodate charge transfer through the electric double layer, the energetics of which are controlled by how strongly water interacts with the interfacial field. The model is supported by laser-induced temperature-jump measurements. Our model sheds light on the origin of the slow kinetics for the hydrogen evolution reaction in alkaline media. Despite its role in electrocatalysis and hydrogen generation, a complete understanding of the hydrogen evolution reaction on platinum remains elusive. Here, a detailed kinetic study of hydrogen adsorption and evolution on Pt(111) highlights the role of interfacial water reorganization in the hydrogen adsorption step.
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
哈哈哈哈应助Valerie采纳,获得10
1秒前
orixero应助pumpkin采纳,获得10
2秒前
我的完成签到,获得积分10
3秒前
魏凯源完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.1应助飘逸黄豆采纳,获得10
4秒前
4秒前
BingZhao发布了新的文献求助10
4秒前
再也不拖发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
charliechen完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助HAOO采纳,获得10
6秒前
林子鸿完成签到 ,获得积分10
6秒前
优雅白凡发布了新的文献求助10
7秒前
科目三应助独特的斑马采纳,获得10
7秒前
完美世界应助苏城采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助Dskelf采纳,获得10
8秒前
KK发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
卡卡西发布了新的文献求助10
11秒前
皮汤汤完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
zzz完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
mia完成签到,获得积分10
14秒前
英姑应助vv采纳,获得10
15秒前
JamesPei应助威武的半芹采纳,获得10
16秒前
顺心的定帮完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
sunwei发布了新的文献求助10
17秒前
开朗的鞋子完成签到,获得积分10
17秒前
xiaoqiang009完成签到 ,获得积分10
18秒前
1111111111发布了新的文献求助10
19秒前
tang关注了科研通微信公众号
19秒前
19秒前
丘比特应助结实的寒烟采纳,获得10
19秒前
20秒前
20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
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Les Mantodea de guyane 2500
VASCULITIS(血管炎)Rheumatic Disease Clinics (Clinics Review Articles) —— 《风湿病临床》(临床综述文章) 1000
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5971216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7285257
关于积分的说明 15990360
捐赠科研通 5108845
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2743762
邀请新用户注册赠送积分活动 1709200
关于科研通互助平台的介绍 1621616