硕士生倪钱佳文章“Carbon quantum dot-mediated binary metal–organic framework nanosheets for efficient oxygen evolution at ampere-level current densities in proton exchange membrane electrolyzers”被《Journal of Materials Chemistry A》(中科院1区,IF=10.7)接收发表!
贵金属基催化剂在析氧反应(OER)中的广泛应用受到其稀有和昂贵的阻碍,对大规模应用提出了重大挑战。因此,开发一种用于质子交换膜(PEM)水电解槽的高效OER电催化剂仍然是一个重大挑战。在这里,我们提出了一种自下而上的合成策略,利用超声辅助剥离来设计具有高电氧化活性的镍铁双金属有机框架(NiFe-MOF)纳米片,由碳量子点(CQDs)原位诱导。
(1)这种方法消除了对复杂而低效的剥离技术的依赖,生产出厚度仅为10纳米的NiFe-MOF纳米片。
(2)CQDs诱导的电子传递增强对改善NiFe-MOF的OER性能起着关键作用,电流密度为10 mA cm-2,过电位仅为280 mV, Tafel斜率为71.98 mV dec-1,Rct较低,ECSA较大。
(3)原位FTIR光谱分析表明,NiFe-MOF-CQD的OER机制主要遵循吸附质演化机制。NiFe-MOF-CQD催化剂在PEM水电解过程中表现出卓越的耐久性和弹性,在2 V下达到工业相关的2 A cm-2电流密度。