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二维 Ni-Fe MOF 在海水介质中析氧的表面重构和结构转变
Nano Research ( IF 9.5 ) Pub Date : 2023-09-07 , DOI: 10.1007/s12274-023-6088-x
Liyuan Xiao , Xue Bai , Jingyi Han , Tianmi Tang , Siyu Chen , Hui Qi , Changmin Hou , Fuquan Bai , Zhenlu Wang , Jingqi Guan

作为一种四电子转移反应,析氧反应(OER)受到大过电势和缓慢动力学的限制。在这里,我们在泡沫镍(Ni x Fe-TPA/NF,TPA = 对苯二甲酸)上原位合成了二维(2D)Ni-Fe 金属有机骨架纳米片,用于在碱性和碱性海水电解质中析氧。在1 M KOH中,Ni 3 Fe-TPA/NF在10 mA·cm -2下表现出189 mV的低过电势( η 10) ,在500 mA·cm -2下表现出仅260 mV的超低过电势。在碱性海水中,Ni 3 Fe-TPA/NF 仍然提供令人印象深刻的 OER 性能,η 10265 mV。原位拉曼表征结果表明,OER过程中发生相变,原位形成具有更多氧空位的Ni 3 FeOOH ,降低了OER能垒。密度泛函理论 (DFT) 揭示了 Ni 和 Fe 之间的协同作用降低了能垒并加速了速率决定步骤。此外,超薄的2D片状结构以及Ni 3 FeOOH和高导电NF载体的紧密结合保证了高催化OER活性。因此,表面重构和结构修饰策略可用于设计和制备用于能源相关应用的高性能OER电催化剂。





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更新日期:2023-09-07
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