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:1099
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
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
刚刚
Roy完成签到,获得积分10
刚刚
文献求助完成签到,获得积分10
1秒前
似水流年完成签到 ,获得积分10
3秒前
binshier完成签到,获得积分10
9秒前
12秒前
Eclipse12138完成签到,获得积分10
13秒前
东山寺下学习的人完成签到,获得积分10
16秒前
lx关闭了lx文献求助
19秒前
LJX完成签到 ,获得积分10
23秒前
lx完成签到,获得积分20
25秒前
成就的书包完成签到,获得积分10
30秒前
lx发布了新的文献求助630
30秒前
Celeste应助爱听歌的含烟采纳,获得10
31秒前
系小小鱼啊完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
蘅皋发布了新的文献求助10
39秒前
彭洪凯完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
吹梦西洲完成签到,获得积分10
44秒前
Stuki完成签到,获得积分10
44秒前
是真的完成签到 ,获得积分10
46秒前
谨慎板栗发布了新的文献求助20
48秒前
ding应助蘅皋采纳,获得10
49秒前
科研路上互帮互助,共同进步完成签到 ,获得积分10
54秒前
文献狗完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
养猪大户完成签到 ,获得积分10
1分钟前
呆小婷儿发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
federish完成签到 ,获得积分10
1分钟前
YIYI发布了新的文献求助10
1分钟前
ylky完成签到 ,获得积分10
1分钟前
程若男发布了新的文献求助10
1分钟前
1111完成签到,获得积分10
1分钟前
木木完成签到 ,获得积分10
1分钟前
YIYI完成签到,获得积分10
1分钟前
ps2666完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
Questioning sequences in the classroom 700
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5378385
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4502816
关于积分的说明 14014575
捐赠科研通 4411403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2423255
邀请新用户注册赠送积分活动 1416172
关于科研通互助平台的介绍 1393591