第一作者:刘梦梦
通讯作者:叶盛
文章名称:《Accelerating H* desorption of hollow Mo2C nanoreactor via in-situ grown carbon dots for electrocatalytic hydrogen evolution》
影响因子:14.0
01老师简介
叶盛老师在Joule, Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater.等国际期刊发表相关成果58篇,总引用数3200余次。2018年入选中国博士后创新人才支持计划(“博新计划"),2023年入选安徽省青年拔尖人才。主持国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年科学基金项目、安徽省重点研究与开发计划项目等项目。
02论文研究 背景
为了解决化石燃料使用带来的环境污染和能源危机,迫切需要开发清洁可再生能源。氢能因其零碳排放、可再生、高能量密度等优点被认为是化石燃料的最佳替代品。电催化水裂解作为一种很有前途的制氢技术得到了广泛的研究。目前,Ir、Ru、Pt等贵金属基催化剂已广泛应用于制氢研究。然而,储量少、成本高限制了其广泛应用。因此,开发经济高效的非贵金属基电催化剂势在必行。
03论文摘要
碳化钼(Mo2C)具有与铂相似的电子结构,是一种很有前途的非贵金属析氢反应电催化剂。然而,Mo位点的强H*吸附阻碍了HER性能的提高。在此,我们合成了单分散空心Mo2C纳米反应器,其中碳点(CD)通过渗碳反应在Mo2C表面原位形成。通过有限元模拟和分析,CD@Mo2C比单独的Mo2C具有更好的中尺度扩散性能。优化后的CD@Mo2C纳米反应器在碱性电解液中表现出优异的HER性能,过电位为57 mV, 10 mA cm2,优于大多数Mo2C基电催化剂。此外,通过Raman和x射线衍射(XRD)证实,CD@Mo2C在240 h内表现出优异的电化学稳定性。密度泛函理论(DFT)计算表明,碳点使CD@Mo2C的d带中心偏离费米能级,促进了水的解离和H*的解吸。本研究为通过调节Mo-H键的强度来制备高活性Mo基HER电催化剂提供了一种合理的策略。
04图文解析
05本文所用设备
叶盛老师课题组在实验中所用箱式炉由科幂仪器提供,论文中也特别提到安徽科幂仪器有限公司,在此非常感谢老师对科幂仪器的选择和认可。