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CuO Nanosheets Prepared by Dielectric Barrier Discharge Microplasma as Catalysts for the Oxygen Evolution Reaction
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2022-10-06 , DOI: 10.1021/acsanm.2c03034 Haichuan Qin 1 , Zhiyuan He 2 , Kelin Hu 2 , Pingyue Hu 3 , Rui Dai 3 , Zhipeng Wang 3
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2022-10-06 , DOI: 10.1021/acsanm.2c03034 Haichuan Qin 1 , Zhiyuan He 2 , Kelin Hu 2 , Pingyue Hu 3 , Rui Dai 3 , Zhipeng Wang 3
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A method for constructing transition metal catalysts for the oxygen evolution reaction (OER) is proposed. Facile preparation is realized in the case of no added metal source via dielectric barrier discharge (DBD) microplasma under 10 min, and the thickness of the nanosheet is only 6.5 nm. The prepared ultrathin CuO nanosheets on copper foam (CuO UTNS/CF) display a catalytic activity of 262 mV overpotential (η) at 10 mA cm–2 for the OER in alkaline media. The as-prepared electrocatalyst guarantees appealing long-term durability (>90 h) and a high turnover frequency (TOF) of 0.488 mol O2 s–1 at 426 mV. Compared to CuO/CF prepared traditionally, the overpotential of CuO UTNS/CF can be directly reduced to 38 mV. Moreover, hydroxyl radicals (•OH) were identified as the intermediate products and a possible synthesis mechanism was preliminarily put forward. As a facile technology for the OER catalyst, we believe that DBD microplasma will provide a broad perspective for researchers.
中文翻译：
介电势垒放电微等离子体作为析氧反应催化剂制备的 CuO 纳米片
提出了一种构建用于析氧反应（OER）的过渡金属催化剂的方法。在不添加金属源的情况下，通过介质阻挡放电（DBD）微等离子体在10 min内实现了简便的制备，纳米片的厚度仅为6.5 nm。制备的泡沫铜上的超薄 CuO 纳米片 (CuO UTNS/CF) 在 10 mA cm -2条件下对碱性介质中的 OER 表现出 262 mV 过电位 (η) 的催化活性。所制备的电催化剂保证了吸引人的长期耐久性（>90 小时）和426 mV时 0.488 mol O 2 s –1的高周转频率（TOF）。与传统制备的CuO/CF相比，CuO UTNS/CF的过电位可直接降低至38 mV。此外，羟基自由基（•OH)为中间产物，初步提出了可能的合成机理。作为OER催化剂的一种简便技术，我们相信DBD微等离子体将为研究人员提供广阔的视野。
更新日期：2022-10-06
中文翻译：
介电势垒放电微等离子体作为析氧反应催化剂制备的 CuO 纳米片
提出了一种构建用于析氧反应（OER）的过渡金属催化剂的方法。在不添加金属源的情况下，通过介质阻挡放电（DBD）微等离子体在10 min内实现了简便的制备，纳米片的厚度仅为6.5 nm。制备的泡沫铜上的超薄 CuO 纳米片 (CuO UTNS/CF) 在 10 mA cm -2条件下对碱性介质中的 OER 表现出 262 mV 过电位 (η) 的催化活性。所制备的电催化剂保证了吸引人的长期耐久性（>90 小时）和426 mV时 0.488 mol O 2 s –1的高周转频率（TOF）。与传统制备的CuO/CF相比，CuO UTNS/CF的过电位可直接降低至38 mV。此外，羟基自由基（•OH)为中间产物，初步提出了可能的合成机理。作为OER催化剂的一种简便技术，我们相信DBD微等离子体将为研究人员提供广阔的视野。
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