Potential-driven surface active structure rearrangement over FeP@NC towards efficient electrocatalytic hydrogen evolution

文献情報

出版日 2019-03-18
DOI 10.1039/C9CP00375D
インパクトファクター 3.676
著者

Fumin Tang, Hui Su, Xu Zhao, Hui Zhang, Fengchun Hu, Peng Yao, Qinghua Liu, Weiren Cheng


原文を見る

要旨

Understanding the variation of active structure during the hydrogen evolution reaction (HER) process is of great importance for aiding in the design of optimized electrocatalysts. Herein, we present a composite material of FeP nanoparticles coated by N-doped carbon (FeP@NC) as an efficient HER electrocatalyst, synthesized by a pyrolysis and equivalent-volume impregnation method. The as-prepared FeP@NC catalyst can accelerate the HER at a small overpotential of 135 mV with a current density of 10 mA cm−2 in acidic medium and also shows a robust long-term stability with a minor decay of about 10% of the initial current density after 15 h. Using in situ X-ray absorption spectroscopy (XAS), a potential-dependent surface rearrangement of a surface pentahedral Fe structure into an octahedral Fe moiety via surface hydroxylation is clearly observed during the HER process, resulting in a much higher electrocatalytic activity. The theoretical calculations further unveil that the rearrangement of the surface FeP5(OH) octahedral structure could effectively trigger the adjacent P atoms to act as favorable proton acceptor sites towards improving the reaction kinetics of the Volmer step for efficient electrochemical hydrogen evolution.

関連文献

Generative BigSMILES: an extension for polymer informatics, computer simulations & ML/AI

Ludwig Schneider, Dylan Walsh, Bradley Olsen, Juan de Pablo

2023-11-17 Paper

DOI: 10.1039/D3DD00147D

A database of molecular properties integrated in the Materials Project

Orion Archer Cohen, Samuel M. Blau, Jason M. Munro, Ruoxi Yang, Rishabh D. Guha, Sudarshan Vijay, Patrick Huck, Ryan Kingsbury, Matthew K. Horton

2023-10-13 Paper

DOI: 10.1039/D3DD00153A

Uncovering novel liquid organic hydrogen carriers: a systematic exploration of chemical compound space using cheminformatics and quantum chemical methods

Hassan Harb, Sarah N. Elliott, Logan Ward, Ian T. Foster, Stephen J. Klippenstein, Larry A. Curtiss, Rajeev Surendran Assary

2023-10-11 Paper

DOI: 10.1039/D3DD00123G

Engineering hosts for Zn anodes in aqueous Zn-ion batteries

Yunhai Zhu, Guojin Liang, Xun Cui, Xueqin Liu, Haixia Zhong, Chunyi Zhi, Yingkui Yang

2023-11-29 Review Article

DOI: 10.1039/D3EE03584K

Gibbs–Duhem-informed neural networks for binary activity coefficient prediction

Jan G. Rittig, Kobi C. Felton, Alexei A. Lapkin

2023-10-04 Paper

DOI: 10.1039/D3DD00103B

Front cover

2024-01-23 Cover

DOI: 10.1039/D4EE90006E

Front cover

2024-01-02 Cover

DOI: 10.1039/D4EE90001D

Towards the 4 V-class n-type organic lithium-ion positive electrode materials: the case of conjugated triflimides and cyanamides

Xiaolong Guo, Petru Apostol, Xuan Zhou, Jiande Wang, Xiaodong Lin, Darsi Rambabu, Mengyuan Du, Süleyman Er, Alexandru Vlad

2023-11-20 Paper

DOI: 10.1039/D3EE02897F

Rare three-valence-band convergence leading to ultrahigh thermoelectric performance in all-scale hierarchical cubic SnTe

Fan Li, Xin Liu, Shu-Rong Li, Xiao-Fan Zhang, Ni Ma, Xin-Jing Li, Xin-Yun Lin, Haijun Wu

2023-11-09 Paper

DOI: 10.1039/D3EE02482B

What is missing in autonomous discovery: open challenges for the community

Sterling G. Baird, Keith A. Brown, Stuart I. Campbell, Orion A. Cohen, Rebecca L. Davis, Navid Haghmoradi, Howie Joress, Nicole Jung, Ha-Kyung Kwon, Gabriella Pizzuto, Jacob Rintamaki, Casper Steinmann, Luca Torresi

2023-10-16 Perspective

DOI: 10.1039/D3DD00143A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

S-(甲硅烷基丙基)異硫酰氯を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱う際にはPPE(防護具)が必要です。特に手袋と面マスクは必須です。ドラフトチャンバーを使用して漏洩処理を行い、温度は常温、湿度は乾燥状態、容器はガラス容器...

84682-36-02-Amino-7,7-dimethox...
化合物よくある質問

8-硝基-咪唑并[1,2-a]吡啶とは何ですか?

8-硝基-咪唑并[1,2-a]吡啶は、CAS番号52310-46-0の化合物で、8-位に硝基を有する咪唑並みの结构をもつ吡啶の化合物です。この化合物は、酸化還元...

52310-46-08-Nitroimidazo[1,2-a...
化合物よくある質問

4-ブロモ-5-メトキシピリジン-2-甲醇の代替品はありますか?

4-ブロモ-5-メトキシピリジン-2-甲醇の代替品には、類似構造を持つ化合物や機能性に等しい代替試薬があります。例えば、4-クロロ-5-メトキシピリジン-2-甲...

1454849-84-3(4-Bromo-5-methoxy-2...
化合物よくある質問

全氟-1,2-二甲基環己烷を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

全氟-1,2-二甲基環己烷(CAS番号:306-98-9)の廃棄物は、特別な処理が必要です。まず、廃棄物を密閉容器に収集し、適切な防漏容器に保管します。次に、専...

306-98-91,1,2,2,3,3,4,4,5,6-...
化合物よくある質問

3-(溴甲基)苯乙酸の主な用途は何ですか?

3-(溴甲基)苯乙酸は主に研究用化学薬品として利用され、有機合成や医薬品の開発に用いられます。また、特定の化合物の合成中間体としても使用されることがあります。

118647-53-32-(3-(Bromomethyl)ph...
化合物よくある質問

5-イドキド-4-メチオキシ-6-メチルピリミジニン-2-アミンはどのように保存すればよいですか?

5-イドキド-4-メチオキシ-6-メチルピリミジニン-2-アミンは冷暗所で密栓の容器に保存し、直射日光を避けて保管することをお勧めします。温度は常温とし、湿気を...

23368-84-55-Iodo-4-methoxy-6-m...
化合物よくある質問

1-(2-溴-6-甲氧基苯基)乙酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

実験室では、1-(2- Bromo-6-methoxyphenyl)ethanoneを取り扱う際には、ゴーグルや面具、手袋などのPPEを使用することが推奨されま...

380225-68-31-(2-Bromo-6-methoxy...
化合物よくある質問

5-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ダイオキサボラロール-2-イル)-1,3-ジヒドロ-2-ベンゾフランは安全ですか?

5-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ダイオキサボラロール-2-イル)-1,3-ジヒドロ-2-ベンゾフランは一般に安全ですが、取扱いには注意が必要です...

1352037-60-55-(4,4,5,5-Tetrameth...
化合物よくある質問

4-溴萘-1-甲酸の代替品はありますか?

4-溴萘-1-甲酸は比較的稀な化合物ですが、類似物としては、4-クロロ-1-ナフホリック酸やその他のブロモ置換ナフホリック酸が挙げられます。ただし、これらの代替...

16650-55-84-Bromo-1-naphthoic ...
化合物よくある質問

ε-白藜芦醇脱氢二聚体の代替品はありますか?

ε-白藜芦醇脱氢二聚体の代替品としては、ε-白藜芦醇、ポリフェノール類、フラボノイド類が挙げられます。これらは類似の化学構造と生物学的活性を持っています。ただし...

62218-08-05-{(2R,3R)-6-Hydroxy...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。