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湖大/中大Chem. Eng. J.: 非氧陰離子調(diào)節(jié)原位鈷基異質(zhì)結(jié)用于催化堿性HER

清潔能源技術(shù)，尤其是在析氫反應(yīng)(HER)需要更高效的鈷基催化劑。然而，需要有效的策略調(diào)節(jié)鈷基催化劑催化活性以推動(dòng)HER的實(shí)際應(yīng)用。

近日，湖南大學(xué)Muhammad-Sadeeq Balogun (唐杰)、中山大學(xué)Yuwen Hu等報(bào)道了一種在具有成本效益的3D不銹鋼網(wǎng)狀基材上合成各種Co基異質(zhì)結(jié)二維納米結(jié)構(gòu)的非氧陰離子調(diào)節(jié)策略，用于在堿性介質(zhì)中進(jìn)行高效HER。

研究人員分別對CoO進(jìn)行磷化、氮化和硫化以形成CoO-CoP(SSM/CoOP)、CoO-Co_xN(SSM/CoON)和CoO-CoS_x(SSM/CoOS)。

CoOP具有優(yōu)異的HER催化性能，SSM/CoOP在10 mA cm^-2的電流密度下顯示出31 mV的最低過電位，這不僅比其相應(yīng)的氧化催化劑(SSM/Co₃O₄)和直接磷化催化劑(SSM/CoP)催化劑低，在動(dòng)力學(xué)上也與基準(zhǔn)Pt-C催化劑相當(dāng)。

SSM/CoOP的優(yōu)異性能可歸因于以下幾點(diǎn)：(i)來自SSM的Fe誘導(dǎo)CoO和CoP之間的強(qiáng)電子相互作用，以及(ii)一維納米線和二維納米片雙重納米結(jié)構(gòu)，可以有效增加其活性面積和活性位點(diǎn)的暴露，從而提高催化活性。SSM/CoOP在10 mA cm^-2時(shí)表現(xiàn)出268 mV的OER過電位。

組裝后的SSM/CoOP//CoOP僅需要1.57 V的總電壓即可達(dá)到10 mA cm^-2的電流密度。更重要的是，無氧策略還可以有效地?cái)U(kuò)展到SSM/CoON和SSM/CoOS。這個(gè)概念是通用的，可以應(yīng)用于其他過渡金屬基電催化劑。

Non-Oxygen Anion-Regulated In situ Cobalt based Heterojunctions for Active Alkaline Hydrogen Evolution Catalysis. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.133514

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/18/94b1d19e2a/

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