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J-GLOBAL ID：201702261483353355   整理番号：17A0936469

効率的な電気化学的水素発生に対するりんMo_2C@carbonナノワイヤ:組成,構造および電子制御【Powered by NICT】

Phosphorus-Mo₂C@carbon nanowires toward efficient electrochemical hydrogen evolution: composition, structural and electronic regulation

著者 (14件)： Shi Zhangping (Shanghai Key Laboratory of Molecular Catalysis and Innovative Materials, Laboratory of Advanced Materials and Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, Department of Chemistry, Fudan University, Shanghai 200433, P. R. China. [e-mail]) ,  Nie Kaiqi ,  Shao Zheng-Jiang ,  Gao Boxu ,  Lin Huanlei ,  Zhang Hongbin ,  Liu Bolun ,  Wang Yangxia ,  Zhang Yahong ,  Sun Xuhui ,  Cao Xiao-Ming ,  Hu P. ,  Gao Qingsheng ,  Tang Yi
資料名： Energy & Environmental Science  (Energy & Environmental Science)
巻： 10  号： 5  ページ： 1262-1271  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2306A  ISSN： 1754-5692  CODEN： EESNBY  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高性能電極触媒を探索するために,活性部位に電子調節は本質的に要求されている。ここでは,ナノ構造Mo_2Cの電子配置を効果的に改質,水素発生反応(HER)における貴金属電極触媒のベンチマーク性能実現のための制御されたりんドーピングを提案した。前駆体として調整可能な組成を有するMoO_xフィチン酸ポリアニリンハイブリッドを用いて,一連の導電性カーボン(P Mo_2C@C)内に統合された均一にりんをドープしたMo_2Cナノ粒子から成る階層的ナノワイヤの不活性流の下での簡単な熱分解によって得ることに成功した。注目すべきことに,Mo_2CへのPドーピングはMo_2CのFermi準位の周りの電子密度を増加させ,促進されたHER動力学に向けて弱めMo-H結合をもたらす。さらに密度汎関数理論計算は,元のMo_2Cに負の水素結合自由エネルギー(ΔG_H*)はMo_2C表面,Mo-Hの効果的に弱める強度を示しPによる電子移動と立体障害に起因してPドーピングと共に徐々に増加することを示した。最適ドーピングによって,ΔG_H*接近0eVは,HER速度論におけるVolmerとH eyrovsky/Tafelステップの間の良好なバランスを示唆した。予想されたように,制御されたPドーピング(P: 2.9 wt%)を持つP Mo_2C@Cナノワイヤは酸性電解質中で 10mA cm~ 2と顕著な速度論的計量(開始過電圧35mV,Tafel勾配42mV dec~ 1)の電流密度で89mVの低過電圧を,最新の貴金属電極触媒のより優れていた。制御されたPドーピングに関連した実現可能な電子制御と顕著に増強された触媒作用を明らかにした上で,本研究は,合理的な表面工学を介した効率的な貴金属触媒の開発の道を開くであろう。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： Fermi準位 ,  *リン ,  電極触媒 ,  電子移動 ,  ドーピング ,  水素発生反応 ,  電子密度 ,  活性部位 ,  ナノ粒子 ,  貴金属 ,  *ナノワイヤ ,  過電圧 ,  速度論
準シソーラス用語： ドーピング【薬】 ,  *水素発生 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (4件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  燃料電池  (YB04040V) ,  炭素とその化合物  (YB02060D) ,  その他の触媒  (CB06123Z)

タイトルに関連する用語 (6件)： 電気化学 ,  水素発生 ,  りん ,  ナノワイヤ ,  組成 ,  電子制御