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Design of Trimetallic NiMoFe Hollow Microspheres with Polyoxometalate‐Based Metal‐Organic Frameworks for Enhanced Oxygen Evolution Reaction
ChemElectroChem ( IF 3.5 ) Pub Date : 2021-02-17 , DOI: 10.1002/celc.202100040 Zhongyuan Yu 1 , Tong Lin 1 , Chunfeng Zhu 1 , Jintang Li 1 , Xuetao Luo 1
ChemElectroChem ( IF 3.5 ) Pub Date : 2021-02-17 , DOI: 10.1002/celc.202100040 Zhongyuan Yu 1 , Tong Lin 1 , Chunfeng Zhu 1 , Jintang Li 1 , Xuetao Luo 1
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Design of efficient and inexpensive oxygen evolution reaction (OER) catalysts is the key to realizing the wide application of water electrolysis in industrial production. Herein, we synthesized trimetallic hollow microspheres composed with FeNi nanoparticles and nitrogen‐doped carbon‐based Ni2Mo3N (NiMoFe@NC700) using a “PBA@POMOF” strategy. In order to synthesize the precursor with ideal morphology and structure in the least steps, a polyoxometalate based metal‐organic framework (POMOF) is used as a substrate to grow a Ni−Fe‐based Prussian blue analogue (NiFePBA) on it. Benefiting from the hollow sphere structure formed by stacking flakes, better charge transfer performance and the synergistic effect between Ni2Mo3N and Fe0.64Ni0.36, the final product, NiMoFe@NC700, exhibits low overpotentials of 288 and 360 mV to achieve current densities of 10 and 50 mA cm−2 for OER in 1 M KOH, respectively, which is superior to the benchmark IrO2 catalyst. This work proposes a facile and effective strategy to synthetize carbon‐based polymetallic OER electrocatalysts based on PBA@POMOF.
中文翻译：
基于多金属氧酸盐的金属有机骨架的三金属NiMoFe空心微球的设计，用于增强氧的释放反应
设计高效且廉价的氧气释放反应（OER）催化剂是实现水电解在工业生产中广泛应用的关键。在本文中，我们采用“ PBA @ POMOF”策略合成了由FeNi纳米颗粒和氮掺杂的碳基Ni 2 Mo 3 N（NiMoFe @ NC700）组成的三金属空心微球。为了在最少的步骤中合成具有理想形态和结构的前驱体，基于多金属氧酸盐的金属有机骨架（POMOF）被用作基质，以在其上生长基于Ni-Fe的普鲁士蓝类似物（NiFePBA）。得益于薄片状堆积形成的空心球结构，具有更好的电荷转移性能以及Ni 2 Mo 3 N与Fe的协同作用最终产品NiMoFe @ NC700 0.64 Ni 0.36的低电势为288和360 mV，在1 M KOH中的OER的电流密度分别为10和50 mA cm -2，优于基准IrO 2催化剂。这项工作为基于PBA @ POMOF的碳基多金属OER电催化剂的合成提出了一种简便有效的策略。
更新日期：2021-04-01
中文翻译：
基于多金属氧酸盐的金属有机骨架的三金属NiMoFe空心微球的设计，用于增强氧的释放反应
设计高效且廉价的氧气释放反应（OER）催化剂是实现水电解在工业生产中广泛应用的关键。在本文中，我们采用“ PBA @ POMOF”策略合成了由FeNi纳米颗粒和氮掺杂的碳基Ni 2 Mo 3 N（NiMoFe @ NC700）组成的三金属空心微球。为了在最少的步骤中合成具有理想形态和结构的前驱体，基于多金属氧酸盐的金属有机骨架（POMOF）被用作基质，以在其上生长基于Ni-Fe的普鲁士蓝类似物（NiFePBA）。得益于薄片状堆积形成的空心球结构，具有更好的电荷转移性能以及Ni 2 Mo 3 N与Fe的协同作用最终产品NiMoFe @ NC700 0.64 Ni 0.36的低电势为288和360 mV，在1 M KOH中的OER的电流密度分别为10和50 mA cm -2，优于基准IrO 2催化剂。这项工作为基于PBA @ POMOF的碳基多金属OER电催化剂的合成提出了一种简便有效的策略。
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