Bimetallic MOF derived nickel nanoclusters supported by nitrogen-doped carbon for efficient electrocatalytic CO2 reduction

纳米团簇 双金属片 催化作用 材料科学 碳纤维 可逆氢电极 法拉第效率 化学工程 金属有机骨架 无机化学 电化学 金属 电极 化学 纳米技术 吸附 物理化学 有机化学 工作电极 冶金 复合数 工程类 复合材料
作者
Haojing Wang,Xiaodong Wu,Guanyu Liu,Shuyang Wu,Rong Xu
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:16 (4): 4546-4553 被引量:27
标识
DOI:10.1007/s12274-022-4199-4
摘要

Utilizing electrocatalytic CO2 reduction (ECR) to decrease the carbon footprint has been regarded as a promising pathway. Herein, we report the synthesis of Ni nanoclusters (NCs) of below 2 nm highly dispersed on N-doped carbon using a Ni/Zn bimetallic metal-organic framework (MOF) precursor. The size and the content of the Ni catalyst can be effectively controlled by varying the Ni:Zn ratio in MOF precursors. The −NH2 group in MOF ligand critically influences the size of Ni catalyst, as well as the property of the carbon substrate. At the optimum ratio of 1:150, Ni NCs with an average size of 1.9 nm anchored on pyridinic N-rich carbon were obtained after MOF pyrolysis. The resultant catalyst exhibits a high Faradaic efficiency for CO (FECO, 98.7%) and considerable partial current density for CO (JCO, −40.4 mA·cm−2) at −0.88 V versus reversible hydrogen electrode (RHE). Benefiting from the synergistic effect of small Ni clusters and their optimal interaction with the carbon support, the catalyst displays exceptional long-term stability. Density functional theory (DFT) calculations carried out for the three model structures confirm that Ni NCs anchored on N-doped carbon facilitate the easier formation of *COOH intermediate and faster electron transfer rate compared with the large-sized Ni particles represented by Ni(111) and the N-doped carbon without Ni.
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
1秒前
1秒前
所所应助吴真好采纳,获得10
1秒前
乐观小之应助wogua采纳,获得10
1秒前
隐形曼青应助wogua采纳,获得10
1秒前
2秒前
清脆惜寒应助Wang采纳,获得30
2秒前
标致乐双发布了新的文献求助10
3秒前
Catalina_S应助太阳采纳,获得20
3秒前
华仔应助刘桑桑采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
深情安青应助123456采纳,获得10
5秒前
清爽千亦完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
周周完成签到 ,获得积分10
6秒前
读书妖精文亭逐完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
管歌发布了新的文献求助10
6秒前
leez完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
WTT发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
笑点低的碧琴完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
复杂听筠完成签到 ,获得积分10
9秒前
只是个昵称完成签到,获得积分20
9秒前
成就萤完成签到,获得积分10
9秒前
zihaolee完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
及禾发布了新的文献求助10
10秒前
WQQ完成签到,获得积分10
11秒前
大胆隶发布了新的文献求助10
11秒前
许子健发布了新的文献求助10
12秒前
MichelleLu发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
fanglin123完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Stackable Smart Footwear Rack Using Infrared Sensor 300
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
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 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4603996
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4012488
关于积分的说明 12423933
捐赠科研通 3693069
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2036050
邀请新用户注册赠送积分活动 1069178
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 953646