Metal-free graphitic carbon nitride as mechano-catalyst for hydrogen evolution reaction

Modulierung der elektronischen Strukturen anorganischer Nanomaterialien für eine effiziente elektrokatalytische Wasserspaltung

“…Die inhärente Spannung wird spontan während des Herstellungsprozesses des Materials generiert. [88][89][90] Fürt raditionelle Edelmetall-Materialien ist die Herstellung einer Nanostruktur eine effektive Mçglichkeit zur Einführung von Gitterspannung,i ndem die Zahl der Eck-oder Kantenatome mit der stärkeren Verzerrungsspannung erhçht wird. [85,86] Demgegenüber wird die erworbene Spannung durch einen externen Vorgang eingeführt.…”

“…[60,90] Die Gruppe von Qiao nutzte die Kationenaustausch-Methode,u ma uf der (111)-Oberfläche von CoO Sauerstoff-Leerstellen anzureichern, was unmittelbar eine Zugbelastung auf die nahe gelegenen Gitter auslçsen konnte. [88,[113][114][115][116] Du und Mitarbeiter berichteten über eine Methode zur Einführung von Kompressionsspannung in g-C 3 N 4 durch isoelektronische Dotierung mit Si-Atomen. [60] Es wurde bestätigt, dass das Vorhandensein von Leerstellen neue Zustände in der ursprünglichen Bandlücke hervorbringen kann, während Zugbelastung die Bandstruktur subtil beeinflussen kann.…”

“…[90] Dieses Verfahren ermçglichte eine Hochverschiebung des 2p-Bands der Sauerstoffatome und intensivierte die Co-O-Adsorptionsbindung.S omit haben die Sauerstoffatome eine relativ geringe Mçglichkeit, H-Atome zu adsorbieren, und CoO zeigte eine optimierte Gibbs-Energie der Wasserstoff-Adsorption von À1.8-0 eV sowie eine verringerte Überspannung h 10 = 73 mV.Die Gruppen von Nørskov und Zheng identifizierten die individuellen Effekte von Leerstellen und Zugspannung. [88] DFT-Simulationen der um AE 5% variierten Gitterspannung belegten mit Zunahme der inhärenten Spannung fürd ie Bandlücke und die Gibbs-Energie der Adsorption jeweils abnehmenden Verlauf (Abbildung 5a,b). Offensichtlich trägt der an den beiden oberen Beispielen ersichtliche synergistische Effekt zwischen Leerstelle und inhärenter Spannung zur Verbesserung der elektrokatalytischen Fähigkeit bei.…”

“…[123] In IrO 2 -beschichteten MoO 2 -Nanostäbchen konnte die inhärente Spannung von IrO 2 ,d ie aus der Gitterfehlanpassung zwischen MoO 2 und IrO 2 resultierte,d urch die Grçße der IrO 2 -Partikel gesteuert werden. [88] Copyright2 015, ElsevierI nc. Diese aktiven Katalysator-Substrat-Wechselwirkungen treiben die katalytische OER-Aktivitäta uf einen 3.7-fach hçheren Wert gegenüber dem von reinem IrO 2 bezogen auf dessen spezifisches Gewicht.…”

“…Wiea ktive Zentren im Fall der inhärenten Spannung induziert werden, hängt von den Materialeigenschaften ab. [88][89][90] Fürt raditionelle Edelmetall-Materialien ist die Herstellung einer Nanostruktur eine effektive Mçglichkeit zur Einführung von Gitterspannung,i ndem die Zahl der Eck-oder Kantenatome mit der stärkeren Verzerrungsspannung erhçht wird. [91] Bezüglich der Nichtedelmetall-Materialien gibt es verschiedene Strategien wie lokale Phasenumwandlung, Gitterfehlanpassung,F ehlstellengenerierung,H eteroatom-Dotierung und andere,u mi nhärente Spannung einzuführen.…”