Design and synthesis of effective electrocatalysts for hydrogen evolution reaction in alkaline environments is critical to reduce energy losses in alkaline water electrolysis. Here we report a hybrid nanomaterial comprising of one-dimensional ultrathin platinum nanowires grown on two-dimensional single-layered nickel hydroxide. Judicious surface chemistry to generate the fully exfoliated nickel hydroxide single layers is explored to be the key for controllable growth of ultrathin platinum nanowires with diameters of about 1.8 nm. Impressively, this hybrid nanomaterial exhibits superior electrocatalytic activity for hydrogen evolution reaction in alkaline solution, which outperforms currently reported catalysts, and the obviously improved catalytic stability. We believe that this work may lead towards the development of single-layered metal hydroxide-based hybrid materials for applications in catalysis and energy conversion. There is extensive interest in the design of efficient electrocatalysts for hydrogen evolution. Here, the authors show that exfoliated single-layer nickel hydroxide can be used for the controllable surface growth of platinum nanowires, and evaluate the electrocatalytic performance of the composite material.

The oxygen reduction reaction (ORR) is one of the key steps in clean and efficient energy conversion techniques such as in fuel cells and metal–air batteries; however, several disadvantages of current ORRs including the kinetically sluggish process and expensive catalysts hinder mass production of these devices. Herein, we develop carbonized nanoparticles, which are derived from monodisperse nanoscale metal organic frameworks (MIL-88B-NH3), as the high performance ORR catalysts. The onset potential and the half-wave potential for the ORR at these carbonized nanoparticles is up to 1.03 and 0.92 V (vs RHE) in 0.1 M KOH solution, respectively, which represents the best ORR activity of all the non-noble metal catalysts reported so far. Furthermore, when used as the cathode of the alkaline direct fuel cell, the power density obtained with the carbonized nanoparticles reaches 22.7 mW/cm2, 1.7 times higher than the commercial Pt/C catalysts.

A novel and general method is proposed to construct three-dimensional graphene/metal oxide nanoparticle hybrids. For the first time, it is demonstrated that this graphene-based composite with open pore structures can be used as the high-performance capacitive deionization (CDI) electrode materials, which outperform currently reported materials. This work will offer a promising way to develop highly effective CDI electrode materials. As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

A general and effective approach was proposed to fabricate a new family of Co-based bimetallic phosphide ultrathin nanosheets for highly-efficient oxygen evolution.

A heterogeneous catalyst made of well-defined Co3 O4 hexagonal platelets with varied exposed facets is coupled with [Ru(bpy)3 ]Cl2 photosensitizers to effectively and efficiently reduce CO2 under visible-light irradiation. Systematic investigation based on both experiment and theory discloses that the exposed {112} facets are crucial for activating CO2 molecules, giving rise to significant enhancement of photocatalytic CO2 reduction efficiency.

The size-controlled synthesis of ultrasmall metal-based catalysts is of vital importance for chemical conversion technologies. Here, a cage-confinement pyrolysis strategy is presented for the synthesis of ultrasmall tungsten carbide nanoclusters/nanoparticles. An RHO type zeolitic metal azolate framework MAF-6, possessing large nanocages and small apertures, is selected to confine the metal source W(CO)6. High temperature pyrolysis gives tungsten carbide nanoclusters/nanoparticles with sizes ca. 2 nm, which can serve as an excellent electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction. In 0.5 M H2SO4, it exhibits very low overpotential of 51 mV at 10 mA cm-2 and Tafel slope of 49 mV per decade, as well as the highest exchange current density of 2.4 mA cm-2 among all tungsten/molybdenum-based catalysts. Moreover, it also shows excellent stability and antiaggregation behavior after long-term electrolytic process.

Summary

 Internet-connected clothing/textiles is a promising but underexplored option for future personalized health care. Here, we report a textile-based sensor (TS) system with art design for wearable biomonitoring and interacting over the Internet. The TS is capable of delivering a sensitivity up to 3.88 V/kPa for ambient tiny pressure sensing. Made of durable materials, the TS exhibits remarkable robustness after more than 80,000 cycles of continuous operation. A wireless biomonitoring system (WBS) has been developed for timely processing of the acquired human pulse wave signals, wirelessly transmitting and displaying the patient's health data via an APP interface onto a smartphone. The WBS was used to effectively diagnose obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome during a whole night of sleep even with body movements. The textile-based wireless biomonitoring system represents a solid step toward constructing a body area network for personalized health care in the era of the Internet of Things.

This review summarizes the latest advances in hydrogen evolution reaction under neutral conditions to enlighten future researches.