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硅基纳米线构筑的弹性陶瓷气凝胶(2D矿物水凝胶衍生的单原子锚定异质结构用于超稳定析氢)

硅基纳米线构筑的弹性陶瓷气凝胶(2D矿物水凝胶衍生的单原子锚定异质结构用于超稳定析氢)doi.org/10.1038/s41467-022-33725-8参考文献:图 4:Fe/SAs@Mo 基 HNSs 在 1.0 M KOH 溶液中的 HER 电催化性能。图 5:设计用于在碱性条件下催化 HER 的 Fe/SAs@Mo 基 HNS 的 DFT 模拟。相关论文以题为Two-dimensional mineral hydrogel-derived single atoms-anchored heterostructures for ultrastable hydrogen evolution发表在《Nature Communications》上。通讯作者是哈尔滨工业大学(深圳)孙李刚助理教授,香港城市大学吕坚教授和李扬扬教授。

氢能对于实现碳中和至关重要。具有单一金属原子分散的异质结构材料是制氢的理想材料。然而,大规模制备具有高稳定性、低成本和便利性的单原子锚定异质结构催化剂仍然是一个巨大的挑战。近日,科研人员报告了由矿物水凝胶开发的单铁 (Fe) 原子分散的异质结构 Mo 基纳米片。这些设计合理的纳米片在碱性条件下表现出优异的析氢反应 (HER) 活性和可靠性,在 10 mA cm-2 时表现出 38.5 mV 的过电位,在高达 200 mA cm- 的电流密度下表现出优异的稳定性,超过 600 h 时性能没有下降2,优于大多数先前报道的非贵金属电催化剂。实验和密度泛函理论结果表明,O 配位的单个 Fe 原子分散的异质结构极大地促进了 H2O 的吸附,并能够有效地吸附/解吸氢 (H*)。本文报道的单原子分散异质结构HER电催化剂的绿色、可规模化生产对于促进其大规模实施具有重要意义。

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图 1:所制备的 FePMoG 和 Fe/SAs@Mo 基 HNSs 电催化剂的概念设计和微观结构表征。

硅基纳米线构筑的弹性陶瓷气凝胶(2D矿物水凝胶衍生的单原子锚定异质结构用于超稳定析氢)(2)

图 2:Fe/SAs@Mo 基 HNSs 的结构表征。

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图 3:Fe/SAs@Mo 基 HNS 的光谱。

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图 4:Fe/SAs@Mo 基 HNSs 在 1.0 M KOH 溶液中的 HER 电催化性能。

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图 5:设计用于在碱性条件下催化 HER 的 Fe/SAs@Mo 基 HNS 的 DFT 模拟

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相关论文以题为Two-dimensional mineral hydrogel-derived single atoms-anchored heterostructures for ultrastable hydrogen evolution发表在《Nature Communications》上。通讯作者哈尔滨工业大学(深圳)孙李刚助理教授香港城市大学吕坚教授和李扬扬教授。

参考文献:

doi.org/10.1038/s41467-022-33725-8

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