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Co9S8 Nanosheet Coupled Cu2S Nanorod Heterostructure as Efficient Catalyst for Overall Water Splitting
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2021-02-17 , DOI: 10.1021/acsami.0c20820 Zehao Zang 1 , Xuewei Wang 1 , Xiang Li 2 , Qingling Zhao 1 , Lanlan Li 1 , Xiaojing Yang 1 , Xiaofei Yu 1 , Xinghua Zhang 1 , Zunming Lu 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2021-02-17 , DOI: 10.1021/acsami.0c20820 Zehao Zang 1 , Xuewei Wang 1 , Xiang Li 2 , Qingling Zhao 1 , Lanlan Li 1 , Xiaojing Yang 1 , Xiaofei Yu 1 , Xinghua Zhang 1 , Zunming Lu 1
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Electrocatalytic water splitting is a promising technology for large-scale hydrogen production. However, it requires efficient catalysts to overcome the large overpotentials in the oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER). Herein, we report a novel heterostructure catalyst Co9S8/Cu2S on copper foam (Co9S8/Cu2S/CF) with multistep impregnation and electrodeposition. Due to the strong interfacial interaction, the interfacial electrons transfer from Co sites to S sites, which promote the adsorption of oxygen-containing intermediates, water molecules, as well as the dissociation of water molecules. Therefore, the heterostructure catalyst exhibits low overpotentials of 195 mV for OER and 165 mV for HER at 10 mA cm–2, respectively. Moreover, it only needs 1.6 V to realize water splitting at 10 mA cm–2 in a two-electrode cell. This work provides an efficient method to tailor the surface electronic structure through specific morphological design and construct a heterostructure interface to achieve alkaline water splitting.
中文翻译：
Co 9 S 8纳米片耦合的Cu 2 S纳米棒异质结构作为整体水分解的有效催化剂
电催化水分解是用于大规模制氢的有前途的技术。但是，它需要有效的催化剂来克服氧释放反应（OER）和氢释放反应（HER）中的巨大过电势。本文中，我们报告了一种新型的铜泡沫上的异质结构催化剂Co 9 S 8 / Cu 2 S（Co 9 S 8 / Cu 2S / CF），并进行多步浸渍和电沉积。由于强烈的界面相互作用，界面电子从Co位置转移到S位置，从而促进了含氧中间体，水分子的吸附以及水分子的离解。因此，该异质结构催化剂在10 mA cm –2处分别具有195 mV的低过电势和165 mV的低过电势。此外，在两电极电池中，仅需1.6 V即可实现10 mA cm –2的水分解。这项工作提供了一种有效的方法，可以通过特定的形态设计来定制表面电子结构，并构建异质结构界面以实现碱性水分解。
更新日期：2021-03-03
中文翻译：
Co 9 S 8纳米片耦合的Cu 2 S纳米棒异质结构作为整体水分解的有效催化剂
电催化水分解是用于大规模制氢的有前途的技术。但是，它需要有效的催化剂来克服氧释放反应（OER）和氢释放反应（HER）中的巨大过电势。本文中，我们报告了一种新型的铜泡沫上的异质结构催化剂Co 9 S 8 / Cu 2 S（Co 9 S 8 / Cu 2S / CF），并进行多步浸渍和电沉积。由于强烈的界面相互作用，界面电子从Co位置转移到S位置，从而促进了含氧中间体，水分子的吸附以及水分子的离解。因此，该异质结构催化剂在10 mA cm –2处分别具有195 mV的低过电势和165 mV的低过电势。此外，在两电极电池中，仅需1.6 V即可实现10 mA cm –2的水分解。这项工作提供了一种有效的方法，可以通过特定的形态设计来定制表面电子结构，并构建异质结构界面以实现碱性水分解。
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