基于Mo-Ni的异质连接,具有精细定制的d频段中心,用于生产气,并与低性介质中基胺电氧化相结合
Yue Li1, Yanqing Jiao1, Haijing Yan1
1Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry, Ministry of Education of the People's Republic of China, Heilongjiang University, Harbin, 150080, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|June 14, 2023
概括
一个新的MoNiN-Ni3N异构连接促进了的产生和胺电氧化. 这种双功能催化剂在低性条件下实现高效率,使可扩展的绿色和有价值的产品产生成为可能.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 酸电氧化 (BAOR) 是生产酸和 (H2) 的关键途径.
- 在低性介质中实现对HER和BAOR的高性能仍然是一个重大挑战.
- 催化剂设计需要对d电子结构进行操纵,以调节水中的活性物种.
研究的目的:
- 构建一个双相Mo0.8Ni0.2N-Ni3N异构连接,以增强双功能HER和BAOR.
- 为了定制催化剂的d波段中心,以提高催化活性.
- 研究电荷转移机制及其对催化性能的影响.
主要方法:
- 一个双相Mo0.8Ni0.2N-Ni3N异构连接的合成.
- 电化学表征包括HER和BAOR性能测试.
- 实验和理论计算 (例如,DFT) 来分析电子结构和反应机制.
主要成果:
- 由于电荷转移,异质连接结构有效地向上移动d频段中心.
- 优化的d波段中心促进了水的激活和H*吸附,从而增强了HER.
- 促进OH*生产和优化zylamine对Ni3N的吸附促进了高效的BAOR.
- 在1.59V时达到220mAcm-2的工业电流密度,H2和二的法拉第效率高于99%.
结论:
- 设计的MoNiN-Ni3N异构连接显示了对合的HER和BAOR的优异的双功能电催化活性.
- 定制d频段中心是开发低性介质中高效电催化剂的可行策略.
- 这项工作为可扩展生产绿色和附加值化学品提供了指导.
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