Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2020

01.01.2020

Electrocatalytic hydrogen evolution reaction studies of NiW1−xMoxO4 (x = 0.0, 0.5 and 1.0) nanoparticles in both acid and alkaline electrolytes

verfasst von: P. Rupa Kasturi, S. Shanmugapriya, M. Elizabeth, K. Athira, R. Kalai Selvan

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 3/2020

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this work, NiW1−xMoxO4 (x = 0.0, 0.5 and 1.0) nanoparticles (NPs) are synthesized by sonochemical method followed by high temperature calcination. The prepared samples are characterized using various techniques. The crystallinity and the presence of functional groups were identified using XRD and FT-IR spectra, respectively. FE-SEM confirmed the morphological characteristics of the synthesized material. Finally, the electrochemical properties of the synthesized materials were analysed using CV and LSV techniques both in alkaline and in acidic media under ambient atmosphere. Among, the prepared NiMo0.5W0.5O4 (24 nm) delivered enhanced hydrogen evolution reactions (HERs) activity than NiWO4 (32 nm), NiMoO4 (163 nm) NPs. The NiMo0.5W0.5O4 as the electrocatalysts for HER exhibited a lower overpotential (97 mV) and minimal Tafel value (48 mV dec−1) towards HER in the acid medium compared to alkaline media. Further, the OER polarization curve also studied to identify the bifunctional electrocatalytic activity of NiW0.5Mo0.5O4 in the optimized electrolyte.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat P.A. Owusu, S. Asumadu-Sarkodie, Cogent Eng. 3, 1167990 (2016) P.A. Owusu, S. Asumadu-Sarkodie, Cogent Eng. 3, 1167990 (2016)
2.
Zurück zum Zitat M. Kaur, K. Paul, J. Energy Storage 23, 234 (2019) M. Kaur, K. Paul, J. Energy Storage 23, 234 (2019)
3.
Zurück zum Zitat G. Zhao, K. Rui, S.X. Dou, W. Sun, Adv. Funct. Mater. 28, 1803291 (2018) G. Zhao, K. Rui, S.X. Dou, W. Sun, Adv. Funct. Mater. 28, 1803291 (2018)
4.
Zurück zum Zitat Q. Gao, W. Zhang, Z. Shi, L. Yang, Y. Tang, Adv. Mater. 31, 1970009 (2019) Q. Gao, W. Zhang, Z. Shi, L. Yang, Y. Tang, Adv. Mater. 31, 1970009 (2019)
5.
Zurück zum Zitat X. Wang, A. Vasileff, Y. Jiao, Y. Zheng, S.Z. Qiao, Adv. Mater. 31, 1803625 (2019) X. Wang, A. Vasileff, Y. Jiao, Y. Zheng, S.Z. Qiao, Adv. Mater. 31, 1803625 (2019)
6.
Zurück zum Zitat Y. Wang, Z. Wang, Q. Yang, A. Hua, Z. Zhang, M. Dong, New J. Chem. 43, 6146 (2019) Y. Wang, Z. Wang, Q. Yang, A. Hua, Z. Zhang, M. Dong, New J. Chem. 43, 6146 (2019)
7.
Zurück zum Zitat X. Fan, Z. Peng, R. Ye, H. Zhou, X. Guo, ACS Nano 9, 7407 (2015) X. Fan, Z. Peng, R. Ye, H. Zhou, X. Guo, ACS Nano 9, 7407 (2015)
8.
Zurück zum Zitat T. Zhu, J. Ding, Q. Shao, Y. Qian, X. Huang, ChemCatChem 11, 689 (2019) T. Zhu, J. Ding, Q. Shao, Y. Qian, X. Huang, ChemCatChem 11, 689 (2019)
9.
Zurück zum Zitat X. Ren, Y. Yao, P. Ren, Y. Wang, Y. Peng, Mater. Lett. 238, 286 (2019) X. Ren, Y. Yao, P. Ren, Y. Wang, Y. Peng, Mater. Lett. 238, 286 (2019)
10.
Zurück zum Zitat W. Han, L. Chen, B. Ma, J. Wang, W. Song, X. Fan, W. Peng, J. Mater. Chem. A 7, 4734 (2019) W. Han, L. Chen, B. Ma, J. Wang, W. Song, X. Fan, W. Peng, J. Mater. Chem. A 7, 4734 (2019)
11.
Zurück zum Zitat D. Wang, Q. Duan, Z. Wu, Mater. Lett. 241, 227 (2019) D. Wang, Q. Duan, Z. Wu, Mater. Lett. 241, 227 (2019)
12.
Zurück zum Zitat Y. An, F. Xiaoli, L. Hanjie, L. Zhifen, Comput. Mater. Sci. 159, 333 (2019) Y. An, F. Xiaoli, L. Hanjie, L. Zhifen, Comput. Mater. Sci. 159, 333 (2019)
13.
Zurück zum Zitat K. Lan, J. Li, Y. Zhu, L. Gong, F. Li, P. Jiang, F. Niu, R. Li, J. Colloid Interface Sci. 539, 646 (2019) K. Lan, J. Li, Y. Zhu, L. Gong, F. Li, P. Jiang, F. Niu, R. Li, J. Colloid Interface Sci. 539, 646 (2019)
14.
Zurück zum Zitat B. Tang, G.Y. Zhi, Z. Yao Xin, T. Chuahua, L.S. Hwee, W.S. Zhi, Y.-W. Zhang, S.J. Pennycook, H. Gong, W. Yang, J. Mater. Chem. A 7, 13339 (2019) B. Tang, G.Y. Zhi, Z. Yao Xin, T. Chuahua, L.S. Hwee, W.S. Zhi, Y.-W. Zhang, S.J. Pennycook, H. Gong, W. Yang, J. Mater. Chem. A 7, 13339 (2019)
15.
Zurück zum Zitat T. Liu, P. Li, N. Yao, G. Cheng, S. Chen, W. Luo, Y. Yin, Angew. Chem. Int. Ed. 58, 4679 (2019) T. Liu, P. Li, N. Yao, G. Cheng, S. Chen, W. Luo, Y. Yin, Angew. Chem. Int. Ed. 58, 4679 (2019)
16.
Zurück zum Zitat H. Yan, Y. Xie, A. Wu, Z. Cai, L. Wang, C. Tian, X. Zhang, H. Fu, Adv. Mater. 31, 1901174 (2019) H. Yan, Y. Xie, A. Wu, Z. Cai, L. Wang, C. Tian, X. Zhang, H. Fu, Adv. Mater. 31, 1901174 (2019)
17.
Zurück zum Zitat Y. He, Q. He, L. Wang, C. Zhu, P. Golani, A.D. Handoko, X. Yu, C. Gao, M. Ding, X. Wang, Nat. Mater. 18, 1098 (2019) Y. He, Q. He, L. Wang, C. Zhu, P. Golani, A.D. Handoko, X. Yu, C. Gao, M. Ding, X. Wang, Nat. Mater. 18, 1098 (2019)
18.
Zurück zum Zitat R.O. Keeling, Acta Crystallogr. A 10, 209 (1957) R.O. Keeling, Acta Crystallogr. A 10, 209 (1957)
19.
Zurück zum Zitat S. Dey, R.A. Ricciardo, H.L. Cuthbert, P.M. Woodward, Inorg. Chem. 53, 4394 (2014) S. Dey, R.A. Ricciardo, H.L. Cuthbert, P.M. Woodward, Inorg. Chem. 53, 4394 (2014)
20.
Zurück zum Zitat Y. Ji, L. Yang, X. Ren, G. Cui, X. Xiong, X. Sun, ACS Sustain. Chem. Eng. 6, 9555 (2018) Y. Ji, L. Yang, X. Ren, G. Cui, X. Xiong, X. Sun, ACS Sustain. Chem. Eng. 6, 9555 (2018)
21.
Zurück zum Zitat S. Jing, Z. Lishang, L. Lin, L. Jiajia, Y. Shibin, K.S. Pei, T. Panagiotis, Appl. Catal. B 224, 533 (2018) S. Jing, Z. Lishang, L. Lin, L. Jiajia, Y. Shibin, K.S. Pei, T. Panagiotis, Appl. Catal. B 224, 533 (2018)
22.
Zurück zum Zitat S. Li, N. Yang, L. Liao, Y. Luo, S. Wang, F. Cao, W. Zhou, D. Huang, H. Chen, ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 37038 (2018) S. Li, N. Yang, L. Liao, Y. Luo, S. Wang, F. Cao, W. Zhou, D. Huang, H. Chen, ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 37038 (2018)
23.
Zurück zum Zitat J.M.V. Nsanzimana, P. Yeucheng, M. Mao, R. Vikas, Z. Wenyu, W. Hongming, Y.X. Bao, W. Xin, ACS Appl. Nano Mater. 1, 1228 (2018) J.M.V. Nsanzimana, P. Yeucheng, M. Mao, R. Vikas, Z. Wenyu, W. Hongming, Y.X. Bao, W. Xin, ACS Appl. Nano Mater. 1, 1228 (2018)
24.
Zurück zum Zitat X.D. Wang, Y.F. Xu, H.-S. Rao, W.-J. Xu, H.-Y. Chen, W.-X. Zhang, D.-B. Kuang, C.-Y. Su, Energy Environ. Sci. 9, 1468 (2016) X.D. Wang, Y.F. Xu, H.-S. Rao, W.-J. Xu, H.-Y. Chen, W.-X. Zhang, D.-B. Kuang, C.-Y. Su, Energy Environ. Sci. 9, 1468 (2016)
25.
Zurück zum Zitat Z. Jin, P. Li, X. Huang, G. Zeng, Y. Jin, B. Zheng, D. Xiao, J. Mater. Chem. A 2, 18593 (2014) Z. Jin, P. Li, X. Huang, G. Zeng, Y. Jin, B. Zheng, D. Xiao, J. Mater. Chem. A 2, 18593 (2014)
26.
Zurück zum Zitat F. Chemat, N. Rombaut, A.-G. Sicaire, A. Meullemiestre, A.-S. Fabiano-Tixier, M. Abert-Vian, Ultrason. Sonochem. 34, 540 (2017) F. Chemat, N. Rombaut, A.-G. Sicaire, A. Meullemiestre, A.-S. Fabiano-Tixier, M. Abert-Vian, Ultrason. Sonochem. 34, 540 (2017)
27.
Zurück zum Zitat S. Mani, V. Vediyappan, S.-M. Chen, R. Madhu, V. Pitchaimani, J.-Y. Chang, S.-B. Liu, Sci. Rep. 6, 24128 (2016) S. Mani, V. Vediyappan, S.-M. Chen, R. Madhu, V. Pitchaimani, J.-Y. Chang, S.-B. Liu, Sci. Rep. 6, 24128 (2016)
28.
Zurück zum Zitat S.-H. Liao, S.-Y. Lu, S.-J. Bao, Y.-N. Yu, M.-Q. Wang, Anal. Chim. Acta 905, 72 (2016) S.-H. Liao, S.-Y. Lu, S.-J. Bao, Y.-N. Yu, M.-Q. Wang, Anal. Chim. Acta 905, 72 (2016)
29.
Zurück zum Zitat S. Peng, L. Li, H.B. Wu, S. Madhavi, X.W. Lou, Adv. Energy Mater. 5, 1401172 (2015) S. Peng, L. Li, H.B. Wu, S. Madhavi, X.W. Lou, Adv. Energy Mater. 5, 1401172 (2015)
30.
Zurück zum Zitat S.M. AlShehri, J. Ahmed, A.M. Alzahrani, T. Ahamad, New J. Chem. 41, 8178 (2017) S.M. AlShehri, J. Ahmed, A.M. Alzahrani, T. Ahamad, New J. Chem. 41, 8178 (2017)
31.
Zurück zum Zitat A.P. de Moura, L.H. de Oliveira, I.L.V. Rosa, C.S. Xavier, P.N. Lisboa-Filho, M.S. Li, F.A. La Porta, E. Longo, J.A. Varela, Sci. World J. 2015, 315084 (2015) A.P. de Moura, L.H. de Oliveira, I.L.V. Rosa, C.S. Xavier, P.N. Lisboa-Filho, M.S. Li, F.A. La Porta, E. Longo, J.A. Varela, Sci. World J. 2015, 315084 (2015)
32.
Zurück zum Zitat B. Molki, W.M. Aframehr, R. Bagheri, J. Salimi, J. Membr. Sci. 549, 588 (2018) B. Molki, W.M. Aframehr, R. Bagheri, J. Salimi, J. Membr. Sci. 549, 588 (2018)
33.
Zurück zum Zitat C. Li, M. Zhu, Y. Chen, W. Lu, Y. Shan, G. Yang, J. He, Mater. Res. Express 4, 105025 (2017) C. Li, M. Zhu, Y. Chen, W. Lu, Y. Shan, G. Yang, J. He, Mater. Res. Express 4, 105025 (2017)
34.
Zurück zum Zitat E.S. Babu, B.J. Rani, G. Ravi, R. Yuvakkumar, R.K. Guduru, V. Ganesh, S. Kim, Mater. Lett. 220, 209 (2018) E.S. Babu, B.J. Rani, G. Ravi, R. Yuvakkumar, R.K. Guduru, V. Ganesh, S. Kim, Mater. Lett. 220, 209 (2018)
35.
Zurück zum Zitat M. Zhou, Y. Miao, Surf. Rev. Lett. 25, 1850061 (2018) M. Zhou, Y. Miao, Surf. Rev. Lett. 25, 1850061 (2018)
36.
Zurück zum Zitat T. Asset, A. Roy, T. Sakamoto, M. Padilla, I. Matanovic, K. Artyushkova, A. Serov, F. Maillard, M. Chatenet, K. Asazawa, H. Tanaka, P. Atanassov, Electrochim. Acta 215, 420 (2016) T. Asset, A. Roy, T. Sakamoto, M. Padilla, I. Matanovic, K. Artyushkova, A. Serov, F. Maillard, M. Chatenet, K. Asazawa, H. Tanaka, P. Atanassov, Electrochim. Acta 215, 420 (2016)
37.
Zurück zum Zitat B. Tang, Z.G. Yu, Y. Zhang, C. Tang, H.L. Seng, Z.W. Seh, Y.-W. Zhang, S.J. Pennycook, H. Gong, W. Yang, J. Mater. Chem. A 7, 13339 (2019) B. Tang, Z.G. Yu, Y. Zhang, C. Tang, H.L. Seng, Z.W. Seh, Y.-W. Zhang, S.J. Pennycook, H. Gong, W. Yang, J. Mater. Chem. A 7, 13339 (2019)
38.
Zurück zum Zitat A.D. Handoko, K.D. Fredrickson, B. Anasori, K.W. Convey, L.R. Johnson, Y. Gogotsi, A. Vojvodic, Z.W. Seh, ACS Appl. Energy Mater. 1, 173 (2018) A.D. Handoko, K.D. Fredrickson, B. Anasori, K.W. Convey, L.R. Johnson, Y. Gogotsi, A. Vojvodic, Z.W. Seh, ACS Appl. Energy Mater. 1, 173 (2018)
39.
Zurück zum Zitat M. Chhetria, S. Sultana, C.N.R. Raoa, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 114, 8986 (2017) M. Chhetria, S. Sultana, C.N.R. Raoa, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 114, 8986 (2017)
40.
Zurück zum Zitat X. Liu, W. Li, S. Zou, J. Mater. Chem. A 6, 17067 (2018) X. Liu, W. Li, S. Zou, J. Mater. Chem. A 6, 17067 (2018)
41.
Zurück zum Zitat K.K. Dey, S. Jha, A. Kumar, G. Gupta, A.K. Srivastava, P.P. Ingole, Electrochim. Acta 312, 89 (2019) K.K. Dey, S. Jha, A. Kumar, G. Gupta, A.K. Srivastava, P.P. Ingole, Electrochim. Acta 312, 89 (2019)
42.
Zurück zum Zitat T. Wang, R. Jin, X. Wu, J. Zheng, X. Li, K. Ostrikov, J. Mater. Chem. A 6, 9228 (2018) T. Wang, R. Jin, X. Wu, J. Zheng, X. Li, K. Ostrikov, J. Mater. Chem. A 6, 9228 (2018)
43.
Zurück zum Zitat N. Mahmood, Y. Yao, J.W. Zhang, L. Pan, X. Zhang, J.J. Zou, Adv. Sci. 5, 1700464 (2018) N. Mahmood, Y. Yao, J.W. Zhang, L. Pan, X. Zhang, J.J. Zou, Adv. Sci. 5, 1700464 (2018)
44.
Zurück zum Zitat S.F. Anis, B.S. Lalia, A.O. Mostafa, R. Hashaikeh, J. Mater. Sci. 52, 7269 (2017) S.F. Anis, B.S. Lalia, A.O. Mostafa, R. Hashaikeh, J. Mater. Sci. 52, 7269 (2017)
45.
Zurück zum Zitat M. Zeng, Y. Li, J. Mater. Chem. A 3, 14942 (2015) M. Zeng, Y. Li, J. Mater. Chem. A 3, 14942 (2015)
46.
Zurück zum Zitat W. Xi, G. Yan, H. Tan, L. Xiao, S. Cheng, S.U. Khan, Y. Wang, Y. Li, Dalton Trans. 47, 8787 (2018) W. Xi, G. Yan, H. Tan, L. Xiao, S. Cheng, S.U. Khan, Y. Wang, Y. Li, Dalton Trans. 47, 8787 (2018)
47.
Zurück zum Zitat J. Guo, J. Wang, Z. Wu, W. Lei, J. Zhu, K. Xia, D. Wang, J. Mater. Chem. A 5, 4879 (2017) J. Guo, J. Wang, Z. Wu, W. Lei, J. Zhu, K. Xia, D. Wang, J. Mater. Chem. A 5, 4879 (2017)
48.
Zurück zum Zitat Z.-Y. Yu, C.-C. Lang, M.-R. Gao, Y. Chen, Q.-Q. Fu, Y. Duan, S.-H. Yu, Energy Environ. Sci. 11, 1890 (2018) Z.-Y. Yu, C.-C. Lang, M.-R. Gao, Y. Chen, Q.-Q. Fu, Y. Duan, S.-H. Yu, Energy Environ. Sci. 11, 1890 (2018)
49.
Zurück zum Zitat N. Danilovic, R. Subbaraman, D. Strmcnik, V.R. Stamenkovic, N.M. Markovic, J. Serbian Chem. Soc. 78, 2007 (2013) N. Danilovic, R. Subbaraman, D. Strmcnik, V.R. Stamenkovic, N.M. Markovic, J. Serbian Chem. Soc. 78, 2007 (2013)
50.
Zurück zum Zitat P. Li, J. Zhu, A.D. Handoko, R. Zhang, H. Wang, D. Legut, X. Wen, Z. Fu, Z.W. Seh, Q. Zhang, J. Mater. Chem. A 6, 4271 (2018) P. Li, J. Zhu, A.D. Handoko, R. Zhang, H. Wang, D. Legut, X. Wen, Z. Fu, Z.W. Seh, Q. Zhang, J. Mater. Chem. A 6, 4271 (2018)
51.
Zurück zum Zitat Z.W. Seh, K.D. Fredrickson, B. Anasori, J. Kibsgaard, A.L. Strickler, M.R. Lukatskaya, Y. Gogotsi, T.F. Jaramillo, A. Vojvodic, ACS Energy Lett. 1, 589 (2016) Z.W. Seh, K.D. Fredrickson, B. Anasori, J. Kibsgaard, A.L. Strickler, M.R. Lukatskaya, Y. Gogotsi, T.F. Jaramillo, A. Vojvodic, ACS Energy Lett. 1, 589 (2016)
52.
Zurück zum Zitat A.D. Handoko, S.N. Steinmann, Z.W. Seh, Nanoscale Horizons 4, 809 (2019) A.D. Handoko, S.N. Steinmann, Z.W. Seh, Nanoscale Horizons 4, 809 (2019)
53.
Zurück zum Zitat J. Di, C. Yan, A.D. Handoko, Z.W. Seh, H. Li, Z. Liu, Mater. Today 21, 749 (2018) J. Di, C. Yan, A.D. Handoko, Z.W. Seh, H. Li, Z. Liu, Mater. Today 21, 749 (2018)
54.
Zurück zum Zitat Z.W. Seh, J. Kibsgaard, C.F. Dickens, I. Chorkendorff, J.K. Nørskov, T.F. Jaramillo, Science 355, eaad4998 (2017) Z.W. Seh, J. Kibsgaard, C.F. Dickens, I. Chorkendorff, J.K. Nørskov, T.F. Jaramillo, Science 355, eaad4998 (2017)
55.
Zurück zum Zitat X. Zhao, J. Meng, Z. Yan, F. Cheng, J. Chen, Chin. Chem. Lett. 30, 319 (2019) X. Zhao, J. Meng, Z. Yan, F. Cheng, J. Chen, Chin. Chem. Lett. 30, 319 (2019)
Metadaten
Titel
Electrocatalytic hydrogen evolution reaction studies of NiW1−xMoxO4 (x = 0.0, 0.5 and 1.0) nanoparticles in both acid and alkaline electrolytes
verfasst von
P. Rupa Kasturi
S. Shanmugapriya
M. Elizabeth
K. Athira
R. Kalai Selvan
Publikationsdatum
01.01.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 3/2020
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-02773-0

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2020

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2020 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt