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充电泵浦使Co-NC在ph -普适析氢反应中优于基准Pt催化剂( Charge pumping enabling Co–NC to outperform benchmark Pt catalyst for pH-universal hydrogen evolution reaction )
Z Chen H Qing R Wang R Wu
过渡金属(TM)与N掺杂碳(NC)纳米复合物被认为是一种具有与Pt相当的析氢反应(HER)活性的替代电催化剂,但由于其本征催化活性的调节不够,在酸性、碱性和中性介质中都没有比Pt更好的电催化剂。本文报道了一种界面工程的VN/Co-NC电催化剂,该催化剂在1.0M KOH、0.5M H2SO4和1.0M PBS溶液中的过电位分别为44、22和163 mV时,电流密度分别为10 mA cm-2,不仅优于已报道的TM-NC实例,而且超过了商用Pt@C催化剂。在较宽的pH范围内,该催化剂的高催化活性可维持72 h以上。密度泛函理论计算和同步辐射X射线吸收精细结构研究表明,VN/Co异质界面具有合适的晶格失配,通过VN的电荷泵效应使Co-Nc的电子耗尽,从而优化了氢中间体的吸附自由能,这是催化性能优异的主要原因。
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