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铈引导的 MIL-88B(Ni) 框架的位点选择性晶体无序工程用于电催化提供高性能水氧化
Materials Today Physics ( IF 10.0 ) Pub Date : 2023-10-07 , DOI: 10.1016/j.mtphys.2023.101252
Nabeen K. Shrestha , Supriya A. Patil , Jun Ho Seok , Amol S. Salunke , Sangeun Cho , Akbar I. Inamdar , Youngsin Park , Sang Uck Lee , Hyungsang Kim , Hyunsik Im

设计结晶度是暴露不饱和配位金属节点的一种有吸引力的途径,这些金属节点充当金属有机框架(MOF)中的活性电催化位点。在此,我们开发了一种新策略,通过 Ce 掺杂诱导 MIL88B(Ni) 框架晶体结构的位点选择性无序,从而产生晶体/非晶异质结构。X射线衍射和电子显微镜分析表明,框架中富含Ce的球形区域是非晶态的,而缺乏Ce的平板是结晶态的。相比之下,最佳掺杂 Ce 的 MIL-88B(Ni)/NF(泡沫镍)阳极表现出显着较低的过电势 ( η)为205、290、410和450 mV,分别在10、100、1000和2000 mAcm -2的电流密度下驱动析氧反应(OER),具有46.09 mVdec -1的优异动力学和更大的周转频率( TOF@ η  = 330 mV) 为 0.36 s -1 。DFT计算支持实验观察到的Ce 3+离子掺杂效应在MIL-88B(Ni)骨架结构上诱导位点选择性晶体无序,从而增强OER电催化活性。除了非常高的 OER 性能之外,优化的 Ce 掺杂 MIL-88B(Ni)/NF 阳极在高达 1000 mAcm -2 的工业相关高偏压下,在 146 小时内表现出极大增强的电化学耐久性在 1.0 M KOH 溶液中,从而证明 Ce 掺杂的 MIL88B(Ni)/NF 是一种非常有前途的工业相关高性能阳极材料,用于电催化 OER。





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更新日期:2023-10-08
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