Controllably constructed carbide/oxide heterointerfaces of molybdenum for efficient hydrogen evolution
Controllably constructed carbide/oxide heterointerfaces of molybdenum for efficient hydrogen evolution
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可控构造的钼碳化物/氧化物异质界面可有效析氢
DOI：
10.1016/j.fuel.2022.127084
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发表时间：
2023-03
期刊：
影响因子：
7.4
通讯作者：
Cai Weiwei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sun ShiXin;Liu Yuxuan;Xu GuoDong;Jiang CongCon;Li Jing;Fan Liyuan;Cai Weiwei
阴极析氢反应（HER）对贵金属催化剂的依赖是实现电化学水分解制氢工业规模应用的关键挑战。由于Mo2C优异的水解离催化能力和MoOx的高HER催化活性，通过Mo2C的过氧化氢氧化可控地构建Mo2C/MoOx杂界面，以提高HER催化性能。在 Mo2C/MoOx 异质界面上，Mo2C 位点通过水解离产生的质子可以通过 Volmer 步骤立即被相邻的 MoOx 位点还原，从而促进整体 HER 动力学。因此，合理设计的富含异质界面的 Mo2C-O 催化剂表现出出色的 HER 活性，并具有 115 mV 的低过电势，可提供 10 mA/cm2 的电流密度。除了良好的活性外，Mo2C-O催化剂还表现出令人满意的稳定性，证实了该催化剂在工业电解系统中的良好应用潜力。
The dependence of cathodic hydrogen evolution reaction (HER) on noble metal catalysts is a critical challenge to realizing the industrial-scale application of hydrogen production from electrochemical water splitting. Due to the excellent water dissociation catalytic ability of Mo2C and the high HER catalytic activity of MoOx, Mo2C/MoOxheterointerfaces are controllably constructed via hydrogen peroxide oxidation of Mo2C to achieve improved HER catalytic performance. On the Mo2C/MoOxheterointerface, protons generated by the Mo2C sites via water dissociation can be immediately reduced by adjacent MoOxsites via the Volmer step to promote the overall HER kinetics. As a result, the rationally designed heterointerface-rich Mo2C-O catalyst exhibits great HER activity with a low overpotential of 115 mV to deliver 10 mA/cm2current density. Along with great activity, the Mo2C-O catalyst also exhibits satisfying stability, confirming the promising application potential of the catalyst in industrial electrolysis systems.
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作者：
Jing Li;Junli Wu;Ziyi Xie;Xin-lei Zhang;Songlei Lv;H. Shao;Konggang Qu;Weiwei Cai
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