Transient Electro‐Graphitization of MOFs Affecting the Crystallization of Ruthenium Nanoclusters for Highly Efficient Hydrogen Evolution

纳米团簇 材料科学 结晶 瞬态(计算机编程) 化学工程 氢气储存 纳米技术 化学物理 复合材料 催化作用 有机化学 化学 工程类 物理 操作系统 合金 计算机科学
作者
Golam Masud Karim,Amalika Patra,Sujit Kumar Deb,Hemanta Upadhya,Snehasish Das,P. Mukherjee,Waleed Ahmad,Narad Barman,Ranjit Thapa,Neha V. Dambhare,Arup K. Rath,Jaysri Das,Uttam Manna,Rajashri Urkude,Youngtak Oh,Uday Narayan Maiti
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (32) 被引量:3
标识
DOI:10.1002/adfm.202315460
摘要

Abstract Fine control over the graphitization level of carbonized nanostructures can play a strategic role in tuning the crystallization of supported nanocatalysts, thereby modulating the kinetics of catalysis. However, realizing the synergistic interplay of graphitization‐tunable support and supported catalysts poses a significant challenge. This study proposes a current pulse‐induced ultrafast strategy for developing MOF‐derived graphitic nano‐leaves (GNL) and supported ultrafine ruthenium nanoclusters exhibiting selective crystallization states depending on the tunable graphitization level of GNL. The resulting ultrafine (≈0.7 nm) amorphous‐ruthenium nanoclusters linked with GNL (a‐Ru@GNL 500 ) exhibit state‐of‐the‐art performance in the hydrogen evolution reaction (HER), requiring very low overpotentials of only 23.0 and 285.0 mV to achieve current densities of 10 and 500 mA cm −2 , respectively. Furthermore, a‐Ru@GNL 500 demonstrates exceptional operational stability for 100 h under high HER currents of 200 and 400 mA cm −2 . Density functional theory reveals that the unique electronic structure of a‐Ru and the cooperative effect of cobalt embedded in the graphitic layer lower the occupancy of the antibonding orbital, resulting in an accelerated HER process. Additionally, the unique electronic structure, highly conducting GNL, and efficient bubble release dynamics of super‐aerophobic a‐Ru@GNL 500 contribute to reduced overpotentials, particularly at high HER current densities.
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
科研通AI5应助小马哥36采纳,获得10
刚刚
灵巧荆发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎应助侦察兵采纳,获得10
1秒前
爆米花完成签到 ,获得积分10
1秒前
今后应助Evan123采纳,获得10
1秒前
凤凰之玉完成签到 ,获得积分10
2秒前
shi hui应助冬瓜炖排骨采纳,获得10
2秒前
3秒前
dyh6802发布了新的文献求助10
3秒前
冷静雅青发布了新的文献求助10
3秒前
CipherSage应助猪猪hero采纳,获得10
4秒前
领导范儿应助不凡采纳,获得30
4秒前
顾矜应助坚定的亦绿采纳,获得10
5秒前
5秒前
yu完成签到,获得积分10
5秒前
Chris完成签到,获得积分10
6秒前
cookie发布了新的文献求助10
7秒前
胖仔完成签到,获得积分10
7秒前
Chan0501完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
duxinyue发布了新的文献求助10
9秒前
汉堡转转转完成签到,获得积分10
10秒前
喵酱发布了新的文献求助30
10秒前
6666完成签到,获得积分10
10秒前
研友_VZG7GZ应助灵巧荆采纳,获得10
11秒前
wjn完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
竹子完成签到,获得积分10
12秒前
MAKEYF完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
Owen应助猪猪hero采纳,获得10
13秒前
14秒前
CipherSage应助海棠yiyi采纳,获得50
15秒前
Khr1stINK发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
脑洞疼应助卡卡采纳,获得10
15秒前
15秒前
Rrr发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108006
关于积分的说明 9287444
捐赠科研通 2805757
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794