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安徽農(nóng)業(yè)大學-葉盛老師課題組

發(fā)布時間:2025-01-10


第一作者:劉夢夢

通訊作者:葉盛

 

文章名稱《Accelerating H* desorption of hollow Mo2C nanoreactor via in-situ grown carbon dots for electrocatalytic hydrogen evolution》

影響因子:14.0

文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jechem.2024.04.045

01老師簡介

葉盛老師在Joule, Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater.等國際期刊發(fā)表相關成果58篇,總引用數(shù)3200余次。2018年入選中國博士后創(chuàng)新人才支持計劃(“博新計劃”),2023年入選安徽省青年拔尖人才。主持國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金青年科學基金項目、安徽省重點研究與開發(fā)計劃項目等項目。

02論文研究 背景

為了解決化石燃料使用帶來的環(huán)境污染和能源危機,迫切需要開發(fā)清潔可再生能源。氫能因其零碳排放、可再生、高能量密度等優(yōu)點被認為是化石燃料的最佳替代品。電催化水裂解作為一種很有前途的制氫技術得到了廣泛的研究。目前,Ir、Ru、Pt等貴金屬基催化劑已廣泛應用于制氫研究。然而,儲量少、成本高限制了其廣泛應用。因此,開發(fā)經(jīng)濟高效的非貴金屬基電催化劑勢在必行。

03論文摘要

碳化鉬(Mo2C)具有與鉑相似的電子結構,是一種很有前途的非貴金屬析氫反應電催化劑。然而,Mo位點的強H*吸附阻礙了HER性能的提高。在此,我們合成了單分散空心Mo2C納米反應器,其中碳點(CD)通過滲碳反應在Mo2C表面原位形成。通過有限元模擬和分析,CD@Mo2C比單獨的Mo2C具有更好的中尺度擴散性能。優(yōu)化后的CD@Mo2C納米反應器在堿性電解液中表現(xiàn)出優(yōu)異的HER性能,過電位為57 mV, 10 mA cm2,優(yōu)于大多數(shù)Mo2C基電催化劑。此外,通過Raman和x射線衍射(XRD)證實,CD@Mo2C在240 h內(nèi)表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學穩(wěn)定性。密度泛函理論(DFT)計算表明,碳點使CD@Mo2C的d帶中心偏離費米能級,促進了水的解離和H*的解吸。本研究為通過調節(jié)Mo-H鍵的強度來制備高活性Mo基HER電催化劑提供了一種合理的策略。

04圖文解析

 

05本文所用設備

葉盛老師課題組在實驗中所用箱式爐由科冪儀器提供,論文中也特別提到安徽科冪儀器有限公司,在此非常感謝老師對科冪儀器的選擇和認可。

 

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