FD
Fang Duan
Author with expertise in Porous Crystalline Organic Frameworks for Energy and Separation Applications
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
11
(0% Open Access)
Cited by:
829
h-index:
30
/
i10-index:
65
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Atomic‐Scale Core/Shell Structure Engineering Induces Precise Tensile Strain to Boost Hydrogen Evolution Catalysis

Han Zhu et al.May 7, 2018
Abstract Tuning surface strain is a new strategy for boosting catalytic activity to achieve sustainable energy supplies; however, correlating the surface strain with catalytic performance is scarce because such mechanistic studies strongly require the capability of tailoring surface strain on catalysts as precisely as possible. Herein, a conceptual strategy of precisely tuning tensile surface strain on Co 9 S 8 /MoS 2 core/shell nanocrystals for boosting the hydrogen evolution reaction (HER) activity by controlling the MoS 2 shell numbers is demonstrated. It is found that the tensile surface strain of Co 9 S 8 /MoS 2 core/shell nanocrystals can be precisely tuned from 3.5% to 0% by changing the MoS 2 shell layer from 5L to 1L, in which the strained Co 9 S 8 /1L MoS 2 (3.5%) exhibits the best HER performance with an overpotential of only 97 mV (10 mA cm −2 ) and a Tafel slope of 71 mV dec −1 . The density functional theory calculation reveals that the Co 9 S 8 /1L MoS 2 core/shell nanostructure yields the lowest hydrogen adsorption energy (∆ E H ) of −1.03 eV and transition state energy barrier (∆ E 2H* ) of 0.29 eV (MoS 2 , ∆ E H = −0.86 eV and ∆ E 2H* = 0.49 eV), which are the key in boosting HER activity by stabilizing the HER intermediate, seizing H ions, and releasing H 2 gas.
Load More