Parallel Nanosheet Arrays for Industrial Oxygen Production

纳米片 成核 析氧 基质(水族馆) 纳米技术 化学 无定形固体 氧气 化学工程 化学物理 电化学 电极 材料科学 结晶学 物理化学 有机化学 海洋学 地质学 工程类
作者
Jianxin Kang,Gui Liu,Qi Hu,Yezeng Huang,Yuandong Niu,Leiting Dong,Gilberto Teobaldi,Lin Guo
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (46): 25143-25149 被引量:127
标识
DOI:10.1021/jacs.3c05688
摘要

According to the traditional nucleation theory, crystals in solution nucleate under thermal fluctuations with random crystal orientation. Thus, nanosheet arrays grown on a substrate always exhibit disordered arrangements, which impede mass transfer during catalysis. To overcome this limitation, here, we demonstrate stress-induced, oriented nucleation and growth of nanosheet arrays. A regularly self-growing parallel nanosheet array is realized on a curved growth substrate. During electrochemical oxygen production, the ordered array maintains a steady flow of liquids in the microchannels, suppressing the detrimental production of flow-blocking oxygen bubbles typical of randomly oriented nanosheet arrays. Controllable parallel arrays, fully covered fluffy-like ultrathin nanosheets, and amorphous disordered structures altogether enable full-scale design of hierarchical interfaces from the micro- to the atomic scale, significantly improving the otherwise sluggish kinetics of oxygen evolution toward industrial ultrafast production. Record-high ultrafast oxygen production of 135 L·min–1·m–2 with high working current of 4000 mA·cm–2 is steadily achieved at a competitively low cell voltage of 2.862 V. These results and related insights lay the basis for further developments in oriented nucleation and growth of crystals beyond classical nucleation approaches, with benefits for large-scale, industrial electrochemical processes as shown here for ultrafast oxygen 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
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
小酥肉发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
小郭完成签到 ,获得积分10
1秒前
无私的遥发布了新的文献求助10
1秒前
婳婳完成签到,获得积分10
1秒前
依依东望发布了新的文献求助10
1秒前
CipherSage的应助被tonny采纳,获得10
2秒前
GengjieLin发布了新的文献求助10
2秒前
传奇3的应助被tonny采纳,获得10
2秒前
NexusExplorer的应助被tonny采纳,获得10
2秒前
于伊痕发布了新的文献求助10
2秒前
wlu完成签到,获得积分10
2秒前
来自二教的神秘力量完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Xu完成签到,获得积分10
3秒前
look完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
houyushen发布了新的文献求助10
3秒前
江遇完成签到,获得积分10
4秒前
jin发布了新的文献求助20
4秒前
蓝天的应助被现代的严青采纳,获得30
4秒前
5秒前
7秒前
7秒前
ni发布了新的文献求助30
8秒前
钟意完成签到 ,获得积分10
9秒前
lion_wei发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
简.....完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
朴素香氛发布了新的文献求助10
12秒前
WangT发布了新的文献求助10
12秒前
正途完成签到 ,获得积分10
12秒前
阔达的板栗完成签到,获得积分10
13秒前
小鱼干发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
S1完成签到,获得积分10
14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
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Erzählte Gnade 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8083020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9498211
关于积分的说明 21405546
捐赠科研通 7651163
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3402125
关于科研通互助平台的介绍 2531115
邀请新用户注册赠送积分活动 2440791