Enhancing Hydrogen Evolution Reaction Activities of 2H-Phase VS2 Layers with Palladium Nanoparticles

化学 过电位 塔菲尔方程 催化作用 相(物质) 密度泛函理论 纳米颗粒 氢键 极化(电化学) 物理化学 无机化学 结晶学 纳米技术 计算化学 电化学 分子 有机化学 材料科学 电极
作者
Kannimuthu Karthick,T. K. Bijoy,Abinaya Sivakumaran,Abdul Bashith Mansoor Basha,P. Murugan,Subrata Kundu
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:59 (14): 10197-10207 被引量:28
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.0c01339
摘要

Effective hydrogen (H2) production with surface engineering of less active catalysts by an innovative approach is followed here. In this work, a non-noble 2H phase of VS2 layers, which showed poor activity for hydrogen evolution reaction (HER) in 0.5 M H2SO4, was made highly active by decorating palladium (Pd) nanoparticles (NPs) over VS2 layers. A density functional theory (DFT) study confirmed the successful binding of Pd with VS2, and the bond length in a Pd4 tetrahedron was measured to be 2.60 Å. In VS2–Pd, Pd as a Pd4 tetrahedron is pointed toward the VS2 layer, and the calculated Pd–S bond distance is 2.42 Å with some expansion of three Pd–Pd bonds (2.85 Å). From the density of states, it was confirmed that the band gap was too high for VS2 (0.2 eV; 2H phase) and was reduced to nearly zero in VS2–Pd (0.05 eV). In the electrocatalytic HER part, the obtained ΔGH values from DFT were 0.05, −0.45, and 0.22 eV for VS2/Pd4, Pd4, and VS2, respectively, which imply that VS2–Pd4 had improved HER activity compared to pristine VS2 and Pd4. A concentration-dependent study was carried out with molar ratios of Pd at 0.01, 0.05, and 0.1 M with VS2 layers. From the HER polarization study, VS2–Pd (0.05 M) showed an overpotential of 157 mV at 20 mA cm–2, which is 373 mV less than only VS2 with a Tafel slope of 75 mV dec–1 with overwhelming stability. These highly promising results will be interesting to make less active stable phases by incorporating metal NPs for efficient and stable H2 production.
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
打打应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
whatever发布了新的文献求助20
2秒前
hbsand完成签到,获得积分10
2秒前
青柠完成签到,获得积分10
2秒前
徐伟康完成签到 ,获得积分10
2秒前
沈华炜完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
煎锅完成签到,获得积分10
3秒前
大大大大黄完成签到,获得积分10
4秒前
郭mm发布了新的文献求助10
4秒前
一一完成签到,获得积分10
4秒前
甜美白昼发布了新的文献求助10
5秒前
tangchao完成签到,获得积分10
5秒前
小路完成签到,获得积分10
5秒前
善良紫完成签到,获得积分10
6秒前
Rae完成签到,获得积分10
6秒前
星辰大海应助荆棘鸟采纳,获得10
6秒前
7秒前
LLLLL发布了新的文献求助10
7秒前
Lc完成签到,获得积分10
7秒前
qawsed完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
一蓑烟雨任平生完成签到,获得积分0
8秒前
朴素难敌完成签到,获得积分10
8秒前
专注的树完成签到,获得积分10
9秒前
拽根大恐龙完成签到,获得积分10
9秒前
soory完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
自信的完成签到,获得积分10
10秒前
Haley完成签到,获得积分10
10秒前
快去学习吧完成签到,获得积分20
10秒前
CHF发布了新的文献求助10
11秒前
凶狠的食铁兽完成签到,获得积分10
11秒前
微笑鹤完成签到,获得积分10
12秒前
jyy应助无语采纳,获得10
13秒前
13秒前
DCC完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3968603
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3513420
关于积分的说明 11168029
捐赠科研通 3248900
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794540
邀请新用户注册赠送积分活动 875187
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804676