Cerium guided site-selective crystal disorder engineering of MIL-88B(Ni) frameworks for electrocatalysis offering high-performance water oxidation

材料科学 析氧 阳极 结晶度 电催化剂 无定形固体 化学工程 金属有机骨架 电化学 兴奋剂 纳米技术 电极 结晶学 复合材料 物理化学 冶金 光电子学 化学 吸附 工程类
作者
Nabeen K. Shrestha,Supriya A. Patil,Jun Ho Seok,Amol S. Salunke,Sangeun Cho,Akbar I. Inamdar,Young S. Park,Sang Uck Lee,Hyungsang Kim,Hyunsik Im
出处
期刊:Materials Today Physics [Elsevier BV]
卷期号:38: 101252-101252 被引量:60
标识
DOI:10.1016/j.mtphys.2023.101252
摘要

Engineering the degree of crystallinity is an attractive route to expose unsaturated coordinative metal nodes that act as active electrocatalytic sites in metal-organic frameworks (MOFs). Herein, we develop a novel strategy to induce site-selective disordering of the crystalline structure of MIL88B(Ni) frameworks via Ce-doping, resulting crystalline/amorphous heterostructures. X-ray diffraction and electron microscopy analyses reveal that Ce-rich spherical regions in the framework are amorphous while Ce-deficient flat sheets are crystalline. Comparatively, an optimally Ce-doped MIL-88B(Ni)/NF(nickel foam) anode exhibits significantly lower overpotentials (η) of 205, 290, 410 and 450 mV to drive the oxygen evolution reaction (OER) under current densities of 10, 100, 1000 and 2000 mAcm−2, respectively with a superior kinetic of 46.09 mVdec−1 and a larger turnover frequency (TOF@η = 330 mV) of 0.36 s−1. DFT calculations support the experimentally observed Ce3+ ion doping effect in inducing site-selective crystal disorder on MIL-88B(Ni) framework structure, and hence on the OER electrocatalytic activity enhancement. In addition to the remarkably high OER performance, the optimized Ce-doped MIL-88B(Ni)/NF anode exhibits superbly enhanced electrochemical durability over 146 h against industrially relevant high biases of up to 1000 mAcm−2 in 1.0 M KOH solution, thus demonstrating that Ce-doped MIL88B(Ni)/NF is a highly promising industrially relevant high-performance anode material for electrocatalyzing the OER.
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
宓天问发布了新的文献求助10
刚刚
大白不白发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
代代完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
郭mm发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
青青发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
xzh完成签到,获得积分10
7秒前
zlw发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
豪子发布了新的文献求助10
9秒前
江梦松完成签到,获得积分10
10秒前
ning发布了新的文献求助10
10秒前
Lily发布了新的文献求助10
10秒前
Donk完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
cyanpomelo应助飞快的薯片采纳,获得10
11秒前
howgoods完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
HC完成签到,获得积分10
13秒前
後zgw完成签到,获得积分10
13秒前
Eddy完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Lucas应助真实的半仙采纳,获得10
14秒前
14秒前
胖莹完成签到 ,获得积分10
15秒前
ting发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
小蛙发布了新的文献求助10
16秒前
zlw完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
19秒前
Pluto发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 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 3960936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3507194
关于积分的说明 11134321
捐赠科研通 3239560
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1790248
邀请新用户注册赠送积分活动 872244
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803149