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湖大/西交/中南Small：氮摻雜碳包裹MoO2/Mo3P/Mo2C三界面異質結，實現高效催化HER

鉑基貴金屬材料作為最先進的HER催化劑，其在堿性條件下的性能不理想，而且其成本高，地球上豐度低，極大地阻礙了其工業化應用。因此，制備高效催化析氫的低成本電催化劑，對促進水分解技術的大規模應用具有重要意義。

基于此，湖南大學韓磊、王雙印、西安交通大學蘇亞瓊和中南大學孫焱焱等采用多金屬氧酸鹽-有機絡合物誘導碳化的方法，利用磷鉬酸銨和多巴胺構建了包裹在具有海膽結構的氮摻雜碳中的MoO₂/Mo₃P/Mo₂C三界面異質結(MoOPC@NC)。

電化學性能測試結果顯示，最優的MoOPC@NC-200在堿性條件下，電流密度為10 mA cm^?2下的HER過電位為69 mV，Tafel斜率為60.4 mV dec^?1，其性能遠優于文獻報道的其他鉬基催化劑。此外，MoOPC@NC-200催化劑能夠在10 mA cm^?2電流密度下連續運行125小時，并且其性能和形貌沒有發生明顯變化，表明其具有優異的穩定性。

實驗結果和理論計算表明，與相應的單組分相比，MoO₂/Mo₃P/Mo₂C三界面異質結中Mo₂C和Mo₃P在HER過程分別作為水解離位點和H*吸附/解吸位點，其協同效應導致催化劑具有較低的水解離能壘(ΔG_H2O=-1.28 eV)和氫吸附自由能(ΔG_H*=-0.41 eV)，從而促進了電催化水分解。總的來說，該項工作證明了異質結構和的氮摻雜碳之間具有協同效應，為設計和制備高性能非貴金屬異質結構電催化劑提供了指導。

Urchin-Like Structured MoO₂/Mo₃P/Mo₂C Triple-Interface Heterojunction Encapsulated within Nitrogen-Doped Carbon for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction. Small, 2023. DOI: 10.1002/smll.202206472

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