Rationally Constructing Chalcogenide–Hydroxide Heterostructures with Amendment of Electronic Structure for Overall Water-Splitting Reaction

分解水 异质结 密度泛函理论 催化作用 阳极 双功能 阴极 析氧 氢氧化物 解吸 材料科学 化学 化学工程 纳米技术 物理化学 无机化学 吸附 计算化学 光电子学 电化学 电极 光催化 工程类 生物化学
作者
Ragunath Madhu,Rahul Jayan,Arun Karmakar,Selvasundarasekar Sam Sankar,Sangeetha Kumaravel,Krishnendu Bera,Sreenivasan Nagappan,Hariharan N. Dhandapani,Md Mahbubul Islam,Subrata Kundu
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:10 (34): 11299-11309 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.2c03292
摘要

Rational design and fabrication of electrocatalysts with outstanding performances and long-term durabilities are highly challenging for overall water-splitting reactions. Herein, interfacially engineered CoS@NiV-LDH heterostructures are fabricated by a simple top-down approach and used as bifunctional electrocatalysts for overall water splitting. Experimental results proved that the creation of an interface between pristine CoS and NiV-LDH can optimize the electronic structure of the active sites by transferring electrons from the NiV-LDH site to CoS, which boosts the formation of the NiOOH active phase, enhancing the catalytic performance in a 1 M KOH solution. While coupled with the heterostructure CoS@NiV-LDH as the anode and cathode, it demands a cell voltage of just 1.57 V to attain a current density of 10 mA cm–2 with remarkable stability for 70 h. Density functional theory (DFT) calculations reveal improved catalytic activity toward the oxygen evolution reaction (OER) for CoS@NiV-LDH with a lower energy barrier originating from the charge transfer-induced synergistic mechanism at the CoS and NiV-LDH interface. Moreover, the observed downshift of the d-band center for the CoS@NiV-LDH heterostructure explains their enhanced performance toward the hydrogen evolution reaction (HER), facilitating the H* adsorption/desorption process.

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
刚刚
意羡发布了新的文献求助10
1秒前
香蕉觅云应助水博士采纳,获得10
1秒前
皮汤汤发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
bogula1112完成签到 ,获得积分10
4秒前
SJW--666完成签到,获得积分0
4秒前
JamesPei应助小涵采纳,获得10
5秒前
我要去看星星完成签到 ,获得积分10
5秒前
Marvin完成签到,获得积分10
5秒前
香蕉觅云应助Noob12345采纳,获得10
7秒前
8秒前
聪慧的乐驹完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
脑洞疼应助无风风采纳,获得10
8秒前
JJ发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
陈陈完成签到,获得积分10
10秒前
小绵完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.1应助小光采纳,获得10
11秒前
12秒前
senli2018发布了新的文献求助10
13秒前
桶桶完成签到,获得积分10
14秒前
哈哈完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
天天快乐应助senli2018采纳,获得10
17秒前
慕青应助沉静的不悔采纳,获得10
17秒前
南笺完成签到,获得积分10
19秒前
momo6发布了新的文献求助10
20秒前
大帅哥完成签到 ,获得积分10
21秒前
西格玛发布了新的文献求助10
21秒前
XM完成签到,获得积分10
22秒前
小涵发布了新的文献求助10
22秒前
congjia发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
24秒前
24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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6504396
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8298869
关于积分的说明 17714565
捐赠科研通 5603782
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2919883
邀请新用户注册赠送积分活动 1897253
关于科研通互助平台的介绍 1759080