Synthesis of three-dimensional (3D) hierarchically porous iron–nickel nanoparticles encapsulated in boron and nitrogen-codoped porous carbon nanosheets for accelerated water splitting

材料科学 分解水 氮气 化学工程 催化作用 碳纤维 多孔介质 纳米颗粒 多孔性 纳米技术 无机化学 冶金 化学 复合数 复合材料 光催化 有机化学 工程类
作者
Mian Li,Fei Guo,Lan Xiao,Yibin Wang,Yingjie Zhang,Xiangjie Bo,Tingting Liu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:652: 758-769 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.07.069
摘要

Designing two-dimensional (2D) porous carbon nanosheets is a promising strategy for enhancing the water-splitting activities of non-noble metal catalysts. In this study, we developed a novel method for synthesizing the novel three-dimensional (3D) hierarchically porous iron-nickel (FeNi) nanoparticles encapsulated in boron (B) and nitrogen (N)-codoped porous carbon nanosheets (denoted as FeNi@BNPCNS). Owing to the advantages of morphology and structure of B and N, 10.31 atom % of B/N active centers were successfully doped into the optimal FeNi@BNPCNS-800 nanosheets. FeNi@BNPCNS-800 exhibited better hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER) electrocatalytic activities than control catalysts in an alkaline solution. However, the HER and OER electrocatalytic activities of FeNi@BNPCNS-800 were slightly lower than 20 wt% Pt/C and RuO2. The FeNi@BNPCNS-800||FeNi@BNPCNS-800 electrolyzer achieved 10 mA cm-2 at 1.514 V, which was 73 mV lower than that of 20 wt% Pt/C||RuO2 electrolyzer (1.587 V). The perfect 3D honeycomb-like architectures, abundant mesopores/defects, and abundant electrocatalytic active sites were attributed to the outstanding water-splitting performances of FeNi@BNPCNS-800 nanosheets. This study provides an efficient strategy for the large-scale, rapid, and low-cost fabrication of 2D porous carbon nanosheets without using any template, surfactant, or expensive raw material, thus presenting a simple approach to design advanced non-noble metal electrocatalysts for water splitting.
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
iitj举报惜灵求助涉嫌违规
刚刚
小番茄完成签到,获得积分10
1秒前
开朗的晋鹏完成签到,获得积分10
1秒前
欧高完成签到 ,获得积分10
1秒前
自由沂完成签到 ,获得积分10
2秒前
FashionBoy应助sasuke采纳,获得10
3秒前
ZZZ完成签到 ,获得积分10
6秒前
武雨寒完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
9秒前
田小甜完成签到 ,获得积分10
9秒前
ZHANG完成签到 ,获得积分10
10秒前
色彩发布了新的文献求助10
14秒前
乌特拉完成签到 ,获得积分10
15秒前
武雨寒发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
Pami发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
v0id应助Pami采纳,获得10
21秒前
26秒前
27秒前
灯火阑珊完成签到 ,获得积分10
28秒前
呆萌的蚂蚁完成签到 ,获得积分10
30秒前
幸福妙柏完成签到 ,获得积分10
32秒前
色彩完成签到,获得积分10
32秒前
研友_n2Qv2L发布了新的文献求助10
32秒前
我不理解发布了新的文献求助10
35秒前
DKX完成签到 ,获得积分10
36秒前
qhuzhl完成签到,获得积分10
38秒前
43秒前
45秒前
执着的秋柳完成签到,获得积分10
45秒前
研友_n2Qv2L完成签到,获得积分10
46秒前
49秒前
123完成签到 ,获得积分10
51秒前
51秒前
耳东陈完成签到 ,获得积分10
52秒前
我不理解完成签到,获得积分10
52秒前
yes完成签到 ,获得积分10
56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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7749930
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9297625
关于积分的说明 20241088
捐赠科研通 7331393
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309468
关于科研通互助平台的介绍 2461069
邀请新用户注册赠送积分活动 2321826