Low‐Overpotential Electrocatalytic Water Splitting with Noble‐Metal‐Free Nanoparticles Supported in a sp<sup>3</sup> N‐Rich Flexible COF
Notice bibliographique
Résumé
Covalent organic frameworks (COFs) are crystalline organic polymers with tunable structures. Here, a COF is prepared using building units with highly flexible tetrahedral sp 3 nitrogens. This flexibility gives rise to structural changes which generate mesopores capable of confining very small (<2 nm sized) non‐noble‐metal‐based nanoparticles (NPs). This nanocomposite shows exceptional activity toward the oxygen‐evolution reaction from alkaline water with an overpotential of 258 mV at a current density of 10 mA cm −2 . The overpotential observed in the COF‐nanoparticle system is the best in class, and is close to the current record of ≈200 mV for any noble‐metal‐free electrocatalytic water splitting system—the Fe–Co–Ni metal‐oxide‐film system. Also, it possesses outstanding kinetics (Tafel slope of 38.9 mV dec −1 ) for the reaction. The COF is able to stabilize such small‐sized NP in the absence of any capping agent because of the COF–Ni(OH) 2 interactions arising from the N‐rich backbone of the COF. Density‐functional‐theory modeling of the interaction between the hexagonal Ni(OH) 2 nanosheets and the COF shows that in the most favorable configuration the Ni(OH) 2 nanosheets are sandwiched between the sp 3 nitrogens of the adjacent COF layers and this can be crucial to maximizing their synergistic interactions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».