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
悦耳易完成签到,获得积分10
刚刚
努力努力再努力完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
孤独星月发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刻苦秋烟发布了新的文献求助10
刚刚
yuan发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
sanqianzzz发布了新的文献求助10
2秒前
Yao发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
山海完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
努力得分发布了新的文献求助30
4秒前
YCH_mem完成签到,获得积分10
4秒前
海边的卡卡罗特完成签到,获得积分10
4秒前
刘书洋发布了新的文献求助10
4秒前
伊酒发布了新的文献求助20
4秒前
孤独又夏完成签到,获得积分10
4秒前
小蘑菇应助感觉会更好采纳,获得10
5秒前
marvin发布了新的文献求助10
5秒前
noahsark关注了科研通微信公众号
5秒前
在水一方应助tianjiu采纳,获得10
5秒前
kou发布了新的文献求助10
6秒前
annali完成签到,获得积分10
6秒前
慈祥的小懒猪完成签到,获得积分10
6秒前
song发布了新的文献求助10
7秒前
旭东静静发布了新的文献求助10
7秒前
生动惊蛰完成签到,获得积分10
7秒前
桃李应助烽火中的狼采纳,获得40
8秒前
8秒前
Orange应助jiannanwu采纳,获得10
8秒前
9秒前
凡凡完成签到,获得积分10
9秒前
Hong完成签到,获得积分10
10秒前
李健应助tuya采纳,获得10
11秒前
大模型应助瘦瘦的秋柔采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7553928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9136448
关于积分的说明 19527131
捐赠科研通 7145255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3260797
关于科研通互助平台的介绍 2427234
邀请新用户注册赠送积分活动 2249806